memperhatikan kekuatan dan kekakuan dinding bata dalam desain perencanaannya.

Transkripsi

1 1 STUDI PENGARUH KEKUATAN DAN KEKAKUAN DINDING BATA PADA BANGUNAN BERTINGKAT Nama : Redha Sadhu Leksono NRP : Jurusan : Teknik Sipil FTSP ITS Dosen Pemiming : 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 atu ata seagai komponen struktural (dianggap seagai komponen non struktural). Keeradaannya dalam perencanaan sering diasumsikan seagai ean teragi rata. Pada kenyataannya, dinding pengisi tersusun atas atu ata dengan mortar yang memiliki kekuatan dan kekakuan tertentu. Dinding pengisi, atu ata, ini juga memilki kecenderungan untuk erinteraksi ersama portal yang ditempatinya, terutama ila terkena gaya lateral (akiat gempa) yang cukup esar. Hal ini dapat dilihat dari eerapa kasus gedung yang terkena gempa, dinding ata mengalami keretakan dengan pola tertentu. Ini menunjukan ahwa terjadi interaksi antara portal dan dinding pengisi. Dalam studi ini akan dianalisa sampai pada tingkat erapakah kekuatan dan kekakuan di nding ata erpengaruh cukup signiikan terhadap suatu struktur gedung ertingkat. Dinding ata dianggap seagai racing tekan dan akan dimodelkan dengan atang diagonal yang setara dinding (ata penuh), setengah dinding, lalu akan diandingkan dengan dinding ata yang dianggap seagai ean mati teragi rata (open rame). Banyaknya tingkat gedung yang akan dianalisa juga ervariasi dari 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, atu ata, terhadap struktur portal gedung ertingkat ini akan digunakan metode Analisa Statik Non-Linier (Pushover) dengan program antu SAP 000. Hasil studi ini menunjukkan ahwa struktur open rame memiliki perilaku struktur yang leih aik daripada struktur dengan racing tekan, aik pada angunan gedung tingkat rendah maupun angunan gedung tingkat tinggi. Hal ini ditunjukkan pada nilai target perpindahan saat perormance point, s truktur open rame memiliki nilai yang leih esar. Sehingga dapat ditarik kesimpulan ahwa dinding ata dapat mengganggu kinerja struktur utama untuk erdeormasi secara maksimal. Semakin tinggi tingkat lantai suatu gedung, maka tingkat pengaruh kekuatan dan kekakuan dinding ata semakin esar terhadap kinerja struktur utama. Oleh karena hal terseut, maka pada angunan gedung ertingkat rendah maupun angunan gedung ertingkat tinggi harus memperhatikan kekuatan dan kekakuan dinding ata dalam desain perencanaannya. Kata Kunci : dinding pengisi (atu ata), komponen non struktural, Analisa Statik Non-Linier (Pushover), gedung ertingkat. BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Secara geograis, Indonesia terletak pada pertemuan 3 lempeng utama dunia. Pertemuan lempeng lempeng ini mengakiatkan aktiitas gunung api dan gempa umi dengan intensitas yang cukup tinggi. Gempa umi dapat menyeakan eragai macam kerusakan ahkan keruntuhan pada angunan. Kerusakan teranyak akiat gempa di Indonesia terjadi pada angunan sederhana, mengingat angunan sipil yang ada di Indonesia seagian esar adalah angunan ertingkat rendah seperti rumah sederhana 1 tingkat dan tingkat. Rumah sederhana di Indonesia pada umumnya diangun tanpa antuan seorang ahli angunan dan struktur, sehingga rumah terseut tidak memiliki kinerja yang memadai dalam menahan ean gempa atau diseut non engineering uilding. Namun, tidak menutup kemungkinan untuk angunan ertingkat tinggi pula. Dari segi struktur, angunan ertingkat rendah atau non engineering uilding umumnya terdiri dari kolom praktis, alok, dan dinding ata. Namun, ungsi dinding ata hanya seagai komponen non struktural (SNI ) yang mengakiatkan pengaruh kekuatan dan kekakuan dinding ata sering tidak diperhitungkan dalam perencanaan suatu angunan, sama halnya pa da angunan ertingkat tinggi yang umumnya terdiri dari kolom utama, kolom praktis, alok induk, alok anak, serta dinding ata. Pada angunan ertingkat rendah, dimensi alok dan kolom yang tidak egitu esar. Ini mengakiatkan selisih kekuatan dan kekakuan portal tidak ereda jauh dengan dinding ata. Sehingga kekuatan dan kekakuan dinding ata memiliki pengaruh yang cukup signiikan pada kinerja angunan ertingkat rendah. Bereda dengan angunan ertingkat tinggi yang memiliki dimensi alok dan kolom yang esar, sehingga pengaruh kekuatan dan kekakuan dinding ata tidak egitu signiikan terhadap kinerja struktur angunan ertingkat tinggi. Meskipun telah dipahami oleh anyak orang ahwa perilaku suatu rangka dengan dinding akan sangat ereda kalau digoncang gempa diandingkan dengan perilaku rangka saja (Boen, 007), kekuatan dinding ata masih saja diaaikan. Hal ini dikarenakan masih elum ada peraturan yang mengatur tentang hal ini. Namun perilaku portal dengan dinding ata terhadap pemeanan lateral telah lama diselidiki. Dari

2 eerapa penelitian yang ada, pemodelan dinding ata seagai racing tekan dinilai paling sederhana. Untuk leih mudah menganalisa perilaku non l iniernya, eerapa peneliti mengusulkan penggunaan Analisa Bean Dorong Statik (static pushover analysis). Karena eerapa program komputer seperti SAP 000 telah mempunyai kemampuan untuk melakukan analisa static pushover terseut. (Lumantara B. : 008). Dari latar elakang terseut, tugas akhir ini akan menganalisa sampai pada tingkat erapakah pengaruh kekakuan dan kekuatan dinding ata cukup signiikan pada angunan ertingkat. Akan dianalisa pula peredaan perilaku dinding ata seagai ean mati teagi rata dan seagai komponen strukural yang ikut menerima ean ersama portal. Studi dilakukan dengan mengasumsikan angunan terletak pada zona gempa 4 da n 6, da n juga dengan eerapa variasi tingkat angunan, mulai dari t ingkat, 3 t ingkat, 4 tingkat, 6 t ingkat, 8 t ingkat, dan 10 tingkat. Sotware antu analisis menggunakan SAP Perumusan Masalah 1. Bagaimana peredaan perilaku angunan yang memperhatikan dinding ata seagai ean mati teragi rata dan dinding ata seagai salah satu komponen struktural?. Berapa esar pengaruh kekuatan dan k ekakuan dinding ata pada angunan ertingkat, mulai dari angunan ertingkat rendah ( 4 tingkat), angunan ertingkat sedang (5 sampai dengan 8 tingkat), dan angunan ertingkat tinggi (> 8 tingkat)? 3. Sampai pada tingkat erapakah dinding ata erpengaruh cukup signiikan pada angunan? (dinding ata diperhitungkan seagai salah satu komponen struktural) 1.3. Tujuan 1. Mengetahui peredaan perilaku angunan yang memperhatikan dinding ata seagai ean mati teragi rata dan dinding ata seagai salah satu komponen struktural.. Mengetahui erapakah esar pengaruh kekuatan dan kekakuan dinding ata pada angunan ertingkat, mulai dari angunan ertingkat rendah ( 4 tingkat), angunan ertingkat sedang (5 sampai dengan 8 tingkat), dan angunan ertingkat tinggi (> 8 tingkat). 3. Mengetahui sampai pada tingkat erapa dinding ata erpengaruh cukup signiikan pada angunan jika dinding ata diperhitungkan seagai salah satu komponen struktural Batasan Masalah 1. Untuk desain elemen elemen struktur digunakan peraturan perencanaan SNI Untuk desain pemeanan gempa menggunakan SNI Peraturan yang dipakai untuk penentuan tingkatan kinerja gedung memakai Federal Emergency Management Agency (FEMA- 73/356/440). 4. Analisa perilaku non liniernya menggunakan Analisa Bean Dorong Statik (Static Pushover Analysis), dengan program antu SAP Menggunakan dinding ata standart dengan dimensi 30 x 110 x 50 mm menurut Standar Bata Merah di Indonesia yaitu Y.D.N.I. (Yayasan Dana Normalisasi Indonesia) nomor NI Tingkat angunan ervariasi mulai dari tingkat, 3 tingkat, 4 tingkat, 6 t ingkat, 8 t ingkat, dan 10 tingkat. 7. Bangunan terletak pada zona gempa 4 dan 6 dan erada di jenis tanah sedang. 8. Dinding ata diasumsikan seagai racing tekan setara setengah tinggi portal dan setara tinggi portal. 9. Dinding ata menggunakan pasangan setengah ata. 10. Luas angunan 4 m x 4 m, tinggi tiap lantai 3,5 m Manaat 1. Untuk mengetahui agaimana perilaku dinding ata pada struktur angunan ertingkat.. Dapat digunakan seagai reerensi dalam merencanakan angunan gedung ertingkat rendah maupun gedung ertingkat tinggi dengan dinding ata yang tahan terhadap gempa. BAB II TINJAUAN PUSTAKA.1. Bangunan Tahan gempa Berdasarkan SNI , didapatkan pengertian angunan tahan gempa seagai erikut: 1. Bila terjadi Gempa Ringan, angunan tidak oleh mengalami kerusakan aik pada komponen non struktural (dinding retak, genting dan langit-langit jatuh, kaca pecah, ds) maupun pada komponen strukturalnya (kolom dan alok retak, pondasi amlas, ds).. Bila terjadi Gempa Sedang, angunan oleh mengalami kerusakan pada komponen non strukturalnya akan tetapi komponen struktural tidak oleh rusak. 3. Bila terjadi Gempa Besar, angunan oleh mengalami kerusakan aik pada komponen non struktural maupun komponen strukturalnya, akan tetapi jiwa penghuni angunan tetap selamat, artinya seelum angunan runtuh masih cukup waktu agi penghuni angunan untuk keluar/mengungsi ketempat aman.

3 3.. Komponen Bangunan Bangunan adalah suatu struktur yang memiliki seuah atap dan dinding dan erdiri leih atau kurang secara permanen di satu tempat. Komponen angunan secara garis esar teragi menjadi dua, yaitu Komponen Struktural dan Komponen non S truktural. ( nen-angunan.html). Dimana komponen struktural merupakan komponen pendukung utama erdirinya angunan, sedangkan komponen non struktural ialah komponen yang tidak mendukung erdirinya suatu angunan, atau iasa diseut komponen tamahan..3. Dinding Bata Dinding ata adalah susunan atu ata yang digunakan dalam konstruksi, iasanya diletakan dengan menggunakan mortar mementuk dinding. Dinding ata diatur dalam SNI seagai dinding non struktural. Menurut Wiryanto (005), meskipun dikategorikan seagai komponen non struktural, tetapi dinding ata memiliki kecenderungan erinteraksi dengan portal yang ditempatinya terutama ila ada ean lateral akiat gempa yang esar. Pemodelan dinding pengisi atamenurut Siregar (010), terdapat dua metode; Diagonal Compression Strut serta Continuum model. ( ) h + g Stretcher ond : tanθ = l + g 1. Dinding atu ata dengan 4 pematas H untuk tan θ, Vn = T ( W τ + H α mt ) W H untuk tan θ <, W ' V = T W + H α + 0. H H α + β n v h [ ( )( )] τ 1 mt 5 1. Dinding atu ata dengan 3 pematas V = T W + H α n ( ) τ dimana: ' H = min( H, W ) H 1 = W tanθ H = 0.5 W tanθ H τ mt mt ( ) ( ) = mc ( ) mt = 0.3 mc = 0. t c mc N A d t P Portal eton Δ + = P Dinding + interaksi dinding dan portal + = Δ Portal eton + dinding + interaksi dinding dan portal P Gamar 1. Perilaku dinding non struktural pada portal eton (Tu et al. 006). d L = W + H 1 H φ = tan W 5 3 W 7 H 3 H λ = + ν + + ν + + ν 4 H 4 W W 3 3 Dimana Ld adalah panjang dari dinding ata (mm), T adalah ketealan dinding ata (mm), ν diamil seagai 0,15, H adalah tinggi dinding ata (mm), dan W adalah lear dinding ata (mm), yaitu H W Δ.4. Pushover Analysis Pushover Analysis adalah suatu cara analisis statik dimensi atau 3 dimensi linier dan non linier, di mana pengaruh Gempa Rencana terhadap struktur gedung dianggap seagai ean-ean statik yang menangkap pada pusat massa masing-masing lantai, yang nilainya ditingkatkan secara erangsur-angsur sampai melampaui pemeanan yang menyeakan terjadinya pelelehan (sendi plastis) pertama di dalam struktur gedung, kemudian dengan peningkatan ean leih lanjut mengalami peruahan entuk elasto-plastis yang esar sampai mencapai kondisi di amang keruntuhan. (SNI ) Menurut Lumantarna (008), Analisis Bean Dorong Statis Non linier (Non Linear Static Pushover Analysis) adalah dimana struktur didorong secara ertahap ditingkatkan dengan aktor pengali hingga eerapa komponen struktur mengalami leleh dan erdeormasi inelastis dan satu target perpindahan lateral dari suatu titik acuan tercapai. Analisa pushover menghasilkan kurva pushover. Kurva yang menggamarkan huungan antara gaya geser dasar (V) versus perpindahan titik acuan pada atap (D) Analisa pushover dapat digunakan seagai alat antu untuk perencanaan tahan gempa, asalkan

4 4 menyesuaikan dengan keteratasan yang ada, yaitu (Wiryanto 005) : Hasil analisa pushover masih erupa suatu pendekatan, karena agaimanapun perilaku gempa yang seenarnya adalah ersiat olak-alik melalui suatu siklus tertentu, sedangkan siat pemeanan pada analisa pushover adalah statik monotonik. Pemilihan pola ean lateral yang digunakan dalam analisa adalah sangat penting. Untuk memuat model analisa non linier akan leih rumit dianding model analisa linier. Model terseut harus memperhitungkan karakteristik inelastik ean-deormasi dari elemen-elemen yang penting dan eek P-Δ. Tahapan Utama dalam Analisa Pushover (Wiryanto, 005) Tahapan utama dalam analisa pushover adalah : 1. Menentukan titik kontrol untuk memonitor esarnya perpindahan struktur. Rekaman esarnya perpindahan titik kontrol dan gaya geser dasar digunakan untuk menyusun kurva pushover.. Memuat kurva pushover erdasarkan eragai macam pola distriusi gaya lateral terutama yang ekivalen dengan distriusi dari gaya inertia, sehingga diharapkan deormasi yang terjadi hampir sama atau mendekati deormasi yang terjadi akiat gempa. Oleh karena siat gempa adalah tidak pasti, maka perlu diuat eerapa pola pemeanan lateral yang ereda untuk mendapatkan kondisi yang paling menentukan. 3. Estimasi esarnya perpindahan lateral saat gempa rencana (target perpindahan). Titik kontrol didorong sampai tara perpindahan terseut, yang mencerminkan perpindahan maksimum yang diakiatkan oleh intensitas gempa rencana yang ditentukan. 4. Mengevaluasi level kinerja struktur ketika titik kontrol tepat erada pada target perpindahan: merupakan hal utama dari perencanaan arasis kinerja. Komponen struktur dan aksi perilakunya dapat dianggap memuaskan jika memenuhi kriteria yang dari awal sudah ditetapkan, aik terhadap persyaratan deormasi maupun kekuatan. Kurva pushover dapat digamarkan secara kualitati kondisi kerusakan yang terjadi pada level kinerja yang ditetapkan agar awam mempunyai ayangan seerapa esar kerusakan itu terjadi. Selain itu dapat juga dikorelasikan diawahnya erapa prosentase iaya dan waktu yang diperlukan untuk peraikan. Inormasi itu tentunya sekedar gamaran perkiraan, meskipun demikian sudah mencukupi untuk mengamil keputusan apa yang seaiknya harus dilakukan terhadap hasil analisis angunan terseut (Wiryanto, 005). BAB III METODOLOGI 3.1. Bagan Alir Tugas Akhir Gamar 3. Bagan Alir

5 5 BAB IV PEMBEBANAN DAN PERMODELAN STRUKTUR GEDUNG BETON BERTULANG PADA SAP Umum Terdapat tipe gedung eton ertulang yang akan dimodelkan pada SAP000, yaitu gedung dengan dinding ata setara tinggi portal dan gedung dengan dinding ata setara setengah tinggi portal. Setiap tipe tipe gedung terseut akan dimodelkan menjadi dinding ata seagai ean mati teragi rata (opened rame) dan dinding ata seagai salah satu komponen struktural yang ikut ekerja ersama portal (racing tekan). Gedung yang akan direncanakan memiliki eragai tingkat variasi lantai, yaitu gedung lantai, 4 lantai, 6 lantai, 8 lantai, dan 10 lantai. Struktur akan dieri pemeanan yang ertujuan untuk menentukan dan menghitung ean ean luar yang akan dierikan kepada struktur agar dapat dianalisa atau dihitung leih lanjut dengan antuan program. Terdapat macam pemeanan yang dihitung, yaitu pemeanan gravitasi yang erasal dari ean mati dan ean hidup serta pemeanan horizontal yang erasal dari ean gempa. Gaya gaya dalam yang didapatkan kemudian digunakan untuk mendesain ukuran penampang dan detailing tulangan aik longitudinal maupun transversal dari tiap tiap elemen struktur. Konigurasi yang dihasilkan nantinya digunakan untuk memodelkan portal dinding ata yang akan dianalisa leih lanjut. 4.. Preliminary Design Struktur eton ertulang yang akan dipelajari perilaku dinding pengisinya adalah struktur pada angunan mulai ertingkat rendah sampai dengan angunan ertingkat tinggi. Seelum menghitung pemeanan, terleih dahulu diperkirakan dimensi alok dan kolom terseut, lalu di cek stailitas struktur dengan menggunakan SAP000. Berikut adalah rekapitulasi dimensi angunan gedung yang akan dianalisa. Tael 4.1 Rekapitulasi Dimensi Gedung pada Zona Gempa 4 Tingkat Gedung Balok (cm) Pelat (cm) Kolom (cm) Lantai 30 x x 40 4 Lantai 35 x x 50 6 Lantai 40 x x 60 8 Lantai 50 x x Lantai 55 x x 80 Tael 4. Rekapitulasi Dimensi Gedung pada Zona Gempa 6 Tingkat Gedung Balok (cm) Pelat (cm) Kolom (cm) Lantai 35 x x 50 4 Lantai 40 x x 60 6 Lantai 50 x x 70 8 Lantai 55 x x Lantai 60 x x Pemeanan Bangunan gedung diperhitungkan untuk memikul ean gravitasi dan ean gempa. Bean gravitasi terdiri dari ean mati (DL) dan ean hidup (LL). Bean mati (DL) didapatkan dari spesiikasi ean dalam gedung terseut erdasarkan PPIUG 1983 tael.1 dan ean hidup erdasarkan PPIUG 1983 tael 3.1. Sedangakan perencanaan dan perhitungan struktur terhadap gempa dilakukan erdasarkan SNI untuk zona gempa 4 dan Bean Gravitasi Pelat Lantai Bean Mati (DL) Bean mati alok terdiri dari erat sendiri alok ditamah ean mati pelat. Bean mati pelat erupa ean ekuivalen terdiri dari erat sendiri pelat, erat plaon, penggantung plaon, inishing, tegel, dan dinding ata. Bean ekuivalen adalah transormasi ean segitiga dari ean plat menjadi ean merata di alok. Lx = 6000 mm Gamar 4.1. Bean Segitiga pada Pelat Lantai Ly = 6000 mm Berat sendiri plat = 0,1 x 4 =,88 kn/m Berat plaon = 0,11 = 0,11 kn/m Berat penggantung = 0,07 = 0,07 kn/m Spesi (cm) = 0,0 x 0,1 = 0,004 kn/m Berat Keramik = 0,01 x 0,4 = 0,004 kn/m Pas. Setengah Bata =,5 x 3,5 = 8,75 kn/m qd =11,8166 kn/m erat mati 1 plat = 11, = 3,633 segitiga 3 kn / m erat sendiri alok = 0,35 0,5 4 = 4, kn / m ean terpusat kolom praktis = 0,15 0, =, 16 k

6 6 Bean Hidup (LL) ql =,5 kn/m 1 ean hidup plat =,5 6 = 5 kn / m segitiga 3 Pelat Atap Bean Mati (DL) Bean mati alok terdiri dari erat sendiri alok ditamah ean mati pelat. Bean mati pelat erupa ean ekuivalen terdiri dari erat sendiri pelat, erat plaon, dan penggantung plaon. Bean ekuivalen adalah transormasi ean segitiga dari ean plat menjadi ean merata di alok. Lx = 6000 mm Gamar 4.. Bean Segitiga pada Pelat Atap Ly = 6000 mm Berat sendiri plat = 0,1 x 4 =,88 kn/m Berat plaon = 0,11 = 0,11 kn/m Berat penggantung = 0,07 = 0,07 kn/m qd = 3,06 kn/m erat mati 1 plat = 3,06 3 = 6,1 segitiga 3 kn / m erat sendiri alok = 0,35 0,5 4 = 4, kn / m Bean Hidup (LL) ql = 1,00 kn/m 1 ean hidup plat = 1,00 6 =,00 kn / m segitiga Perhitungan Bean Gempa Gamar 4.4. Respon Spectrum Gempa Wilayah 6 Berikut adalah contoh perhitungan ean gempa pada angunan gedung l antai pada zona gempa 6 dan zona gempa 4. Terleih dahulu mencari erat total angunan yang akan dianalisa. Contoh perhitungan erat total angunan lantai pada zona gempa 6. Bean mati (DL) - Bean mati lantai Kolom utama 5 h = 55 KN Balok induk 10 h = 1008 KN Kolom Praktis = 75,6 KN Pelat 16 h = 1658,88 KN Dinding Bata = 100 KN Plaon + Penggantung = 103,68 KN Keramik + Spesi = 59, KN Jumlah = 5730,36 KN - Bean mati lantai 1 Kolom utama 5 h = 55 KN Balok induk 10 h = 1008 KN Kolom Praktis = 75,6 KN Pelat 16 h = 1658,88 KN Dinding Bata = 100 KN Plaon + Penggantung = 103,68 KN Keramik + Spesi = 59, KN Jumlah = 5730,36 KN - Bean hidup lantai Koeisien reduksi = 0,3 Bean hidup atap = 576 KN Jumlah = 17,8 KN - Bean hidup lantai 1 Koeisien reduksi = 0,3 Bean hidup = 1440 KN Jumlah = 43 KN Gamar 4.3. Respon Spectrum Gempa Wilayah 4 Berat total angunan lantai adalah W tot = 5730, , , = 1065,5 KN

7 7 Dengan cara yang sama maka didapatkan erat total tiap angunan gedung ertingkat, aik angunan gedung dengan dinding ata setara tinggi portal dan angunan gedung dengan dinding ata setara setengah tinggi portal. Tael 4.3. Rekapitulasi Berat Bangunan Gedung dengan Dinding Bata Setara Tinggi Portal pada Zona Gempa 6 Tingkat Lantai Wtot (KN) 1065, , , , ,40 Tael 4.4. Rekapitulasi Berat Bangunan Gedung dengan Dinding Bata Setara Tinggi Portal pada Zona Gempa 4 Tingkat Lantai Wtot (KN) 11053, , , , ,40 Tael 4.5. Rekapitulasi Berat Bangunan Gedung dengan Dinding Bata Setara Setengah Tinggi Portal pada Zona Gempa 6 Tingkat Lantai Wtot (KN) 9889, , , , ,40 Tael 4.6. Rekapitulasi Berat Bangunan Gedung dengan Dinding Bata Setara Setengah Tinggi Portal pada Zona Gempa 4 Tingkat Lantai Wtot (KN) 73940, , , , ,3 Menghitung Waktu Getar Alami Struktur (T) dan Koeisien C Waktu getar alami struktur (T) erdasarkan SNI : Untuk angunan gedung lantai, tinggi total angunan (H) adalah 7 m T = ς H 3/4 T = 0,0731 (7) 3/4 = 0,315 detik Pada zona gempa 4 Kontrol pematasan T, menurut SNI pasal 5.6 T = ς x n = 0,17 x = 0,34 < T empiris = 0,315 Sehingga digunakan T = 0,315 detik. Dengan melihat graik respon spektrum pada gamar 4.1., didapat nilai C = 0,7, tanah sedang. Menghitung Gaya Geser Gempa Dasar : R = 8,5 untuk rangka teruka eton ertulang. 0, ,9 V = = 910, 38KN 8,5 Menghitung Gaya Geser Tiap Lantai : Menurut SNI ean geser dasar nominal V harus diagikan sepanjang tinggi struktur angunan gedung menjadi ean-ean Gempa Nominal statik ekuivalen F i yang menangkap pada pusat massa lantai tingkat ke-i menurut persamaan: Tael 4.7. Gaya Geser pada Gedung Tingkat di Zona Gempa , ,5 597,3 1 3,5 5656, ,96 313,00 jumlah 11053, ,48 Pada zona gempa 6 Kontrol pematasan T, menurut SNI pasal 5.6 T = ς x n = 0,15 x = 0,3 < T empiris = 0,315 Sehingga digunakan T = 0,3 detik. Dengan melihat graik respon spektrum pada gamar 4., didapat nilai C = 0,9 Menghitung Gaya Geser Gempa Dasar : R = 8,5 untuk rangka teruka eton ertulang.

8 8 0, ,5 V = = 177, 56KN 8,5 Menghitung Gaya Geser Tiap Lantai : Menurut SNI ean geser dasar nominal V harus diagikan sepanjang tinggi struktur angunan gedung menjadi ean-ean Gempa Nominal statik ekuivalen F i yang menangkap pada pusat massa lantai tingkat ke-i menurut persamaan: Tael 4.8. Gaya Geser pada Gedung Tingkat di Zona Gempa ,16 413,1 839,40 1 3,5 616, ,6 438,13 jumlah 1065,5 6890,38 Dengan cara yang sama, didapatkan gaya geser tiap tingkat lantai dan variasi gedung. Berikut adalah rekapitulasi perhitungan gaya geser tiap lantai. Pada zona gempa 4 Tael 4.9 Rekapitulasi Gaya Geser Tiap Tingkat Lantai Gedung Pada Zona Gempa , ,5 597,3 1 3,5 5656, ,96 313,00 jumlah 11053, , , ,4 78,8 3 10,5 616, ,78 61, , ,5 408,60 1 3,5 616, ,6 04,30 jumlah 4390,4 1053, , ,96 847, ,5 8507, ,80 706, , ,64 565, ,5 8507, ,48 43, , ,3 8,54 1 3,5 8507, ,16 141,7 jumlah 51046, , , ,48 731,33 7 4,5 7674, ,8 66, , ,56 567, ,5 7674, ,30 473, , ,04 378, ,5 7674, ,78 83, , ,5 189, 1 3,5 7674, ,6 94,61 jumlah 61135, , , , , ,5 8507, , , , ,8 953,51 7 4,5 8507, ,1 834, , ,96 715, ,5 8507, ,80 595, , ,64 476, ,5 8507, ,48 357, , ,3 38,38 1 3,5 8507, ,16 119,19 jumlah 6806, ,76 Pada zona gempa 6 Tael 4.10 Rekapitulasi Gaya Geser Tiap Tingkat Lantai Gedung Pada Zona Gempa ,16 413,1 839,40 1 3,5 616, ,6 438,13 jumlah 1065,5 6890, , , , ,5 6767, ,48 864, , ,3 576,61 1 3,5 6767, ,16 88,31 jumlah 6811,84 334, , , , ,5 7674, ,30 953, , ,04 76,5 3 10,5 7674, ,78 571, , ,5 381,6 1 3,5 7674, ,6 190,63 jumlah 45786, ,6

9 , , ,0 7 4,5 8507, ,1 936, , ,96 803,1 5 17,5 8507, ,80 669, , ,64 535, ,5 8507, ,48 401, , ,3 67,71 1 3,5 8507, ,16 133,85 jumlah 6780, , , , , ,5 9440, ,94 1.3, , , ,3 7 4,5 9440, ,6 1.08, , ,96 881, ,5 9440, ,30 734, , ,64 587, ,5 9440, ,98 440, , ,3 93,83 1 3,5 9440, ,66 146,91 jumlah 7556, , Perhitungan Dimensi Bracing Pada penelitian dalam tugas akhir ini, dinding ata dimodelkan seagai racing tekan diagonal. Pada angunan gedung yang akan dianalisa memiliki entang yang sama yaitu 6 m dengan tinggi 4 m. Berikut ini adalah perhitungan Ad, lalu kemudian nilai Ad terseut dapat dicari dimensi racing tekan yang direncanakan erentuk solid. Dinding dengan 4 pematas 5 3 W 7 H 3 H λ = + ν + + ν + + ν 4 H 4 W W Nilai V = 0,15 karena H W = = 0,583 memenuhi syarat 0,5 H W,00 λ = λ = 4,88 φ = tan 1 3 0,15 H W = tan = 3 3 ( W + H ) = ( ) = 6946, mm Ld = Dinding dengan susunan setengah ata Ld Td Ad = λ cos φ 711,1 110 Ad = 4,38 cos 33,7 Ad = 38843,138 mm = 0,388 0,4 m maka, Ad = 1 π 4 0,4 = 1 π d 4 d = 0,556 m 0, 6 m Dari hasil perhitungan didapat diameter racing tekan untuk dinding pasangan setengah ata dengan 4 pematas, racing tekannya seesar 0,6 m. Dinding dengan 3 pematas 5 3 W 7 H 3 H λ = + ν + + ν + + ν 4 H 4 W W Ad = ,6 mm = 0,193 0,13 m , ,15 3 maka, Ad = 1 π 4 d 0,13 = 1 π d 4 o 30,6 = 0,407 m 0, 45 m λ = + 0, , , λ = 5,77 φ = tan 1 H W = tan = 16,6 o 3 3 ( W + H ) = ( ) = mm Ld = 650 Dinding dengan susunan setengah ata Ld Td Ad = λ cos φ Ad = 5,77 cos 16,6

10 10 Dari hasil perhitungan didapat diameter racing tekan untuk dinding pasangan setengah ata dengan 3 pematas, racing tekannya seesar 0,45 m Rekapitulasi Material Gedung Bertingkat Tael Rekapitulasi Data Material pada Gedung Bertingkat Material Parameter Simol Tingkat Beton Tulangan Baja Dinding Bata Kuat Tekan Modulus Elastisitas Teg. Leleh Modulus Elastisitas Kuat tekan Mortar Kuat Tekan Batu Bata Modulus Elastisitas ' c E c 5 MPa 3500 MPa ν c 0,17 y 30 Mpa E s x 10 5 MPa ν s 0,3 10 Mpa mc c E 7 Mpa 37 Mpa ν 0,15 Tael 4.1. Rekapitulasi Data Material pada Gedung Bertingkat 4 Material Parameter Simol 4 Tingkat Beton Tulangan Baja Dinding Bata Kuat Tekan Modulus Elastisitas Teg. Leleh Modulus Elastisitas Kuat tekan Mortar Kuat Tekan Batu Bata Modulus Elastisitas ' c E c 5 Mpa 3500 MPa ν 0,17 c y E s 30 Mpa x 10 5 MPa ν s 0,3 10 Mpa mc c E 7 Mpa 37 Mpa ν 0,15 Tael Rekapitulasi Data Material pada Gedung Bertingkat 6 Material Parameter Simol 6 Tingkat ' Kuat Tekan c 30 Mpa Beton Modulus Elastisitas 574,96 E c MPa ν c 0,17 Teg. Leleh y 350 Mpa Tulangan Modulus Elastisitas E s Baja x 10 5 MPa ν s 0,3 10 Mpa Dinding Bata Kuat tekan Mortar Kuat Tekan Batu Bata Modulus Elastisitas mc c E 7 Mpa 37 Mpa ν 0,15 Tael Rekapitulasi Data Material pada Gedung Bertingkat 8 Material Parameter Simol 8 Tingkat Beton Tulangan Baja Dinding Bata Kuat Tekan Modulus Elastisitas Teg. Leleh Modulus Elastisitas Kuat tekan Mortar Kuat Tekan Batu Bata Modulus Elastisitas ' c E c 30 Mpa 574,96 MPa ν 0,17 c y E s 400 Mpa x 10 5 MPa ν s 0,3 10 Mpa mc c E 7 Mpa 37 Mpa ν 0,15

11 11 Tael Rekapitulasi Data Material pada Gedung Bertingkat 10 Material Parameter Simo 10 Tingkat l Beton Kuat Tekan ' c 30 Mpa Modulus Elastisitas 574,96MPa Tulangan Baja Dinding Bata Teg. Leleh Modulus Elastisitas Kuat tekan Mortar Kuat Tekan Batu Bata Modulus Elastisitas E c ν 0,17 c y E s s 400 Mpa x 10 5 MPa ν 0,3 10 Mpa mc c E 7 Mpa 37 Mpa ν 0,15 BAB V DESAIN BALOK DAN KOLOM 5.1. Umum Desain penampang dan tulangan pada alok dan juga kolom mengacu pada esarnya gaya gaya dalam suatu struktur. Dalam tugas akhir ini, gaya gaya dalam didapatkan dari analisa pemeanan struktur dengan menggunakan program antu SAP 000. Dalam melakukan analisa menggunakan program antu ini, digunakan eerapa kominasi pemeanan, antara lain : 1. 1,4 DL. 1, DL + 1,6 LL 3. 1, DL + 1 LL ± 1 E 4. 0,9 DL ± 1 E Dan untuk menentukan nilai maksimum dan minimum, ditamahkan satu komo lagi, yaitu Envelope. Desain penampang tulangan alok dan kolom disamakan sesuai tingkat lantai masing masing gedung. Penampang tulangan alok dan kolom yang direncanakan adalah kondisi yang paling kritis, yaitu angunan gedung dengan dinding ata setara tinggi portal yang erada di zona gempa Desain Tulangan Balok Hasil perhitungan tulangan lentur angunan gedung ertingkat yang akan dianalisa dalam tugas akhir ini akan disajikan dalam tael erikut :

12 1 Tael 5.1a. Rekapitulasi Perhitungan Tulangan Lentur Balok Bangunan Bertingkat Tael 5.1. Rekapitulasi Perhitungan Tulangan Lentur Balok Bangunan Bertingkat 4 6 Lokasi Ujung kiri Tengah Ujung kanan Ujung kiri Tengah Ujung kanan Ujung kiri Tengah Ujung kanan Mn jumlah Mu perlu dan Ø (N-mm) (N-mm) tulangan Mn terpasang D D D D D D D D D D D D D D D D D D Tingkat 8 10 Lokasi Ujung kiri Tengah Ujung kanan Ujung kiri Tengah Ujung kanan Mu Mn jumlah perlu dan Ø Mn terpasang (N-m) (N-m) tulangan (N-m) D D D D D D D D D D D D

13 Desain Tulangan Geser Balok Tulangan geser alok harus didesain sedemikian rupa sehingga tidak terjadi kegagalan getas oleh geser mendahului kegagalan oleh lentur. Biasanya komponen struktur akan terkena ean gempa leih esar dari ean yang ditentukan oleh peraturan waktu mengalami gempa umi sesungguhnya, karena itu perencanaan dengan kominasi ean saja dianggap kurang aman, mengingat tegangan tulangan dapat leih esar dari y, sehingga akan timul gaya geser leih esar dari hasil perencanaan itu. Maka dari itu, gaya geser alok dihitung erdasarkan momen proailitas (M Pr ) dimana merupakan momen kapasitas alok dengan tegangan tulangan seesar s = 1,5 y dan φ = 1 ditamah ean gravitasi di alok terseut. Maksimum Ve harus dicari dari hasil konsideran goyangan struktur ke kiri dan ke kanan. Pada zona gempa 6, ila gaya geser akiat gempa saja (akiat M Pr ) > 0,5 total geser (akiat M Pr dan gravitasi) dan gaya aksial tekan eraktor, A ' g c termasuk eek gempa kurang dari maka 0 kontriusi kuat geser eton (Vc) oleh dianggap nol. Tujuan ketentuan terseut ukan karena menganggap eton tidak memiliki kemampuan memikul geser tapi untuk mendapatkan cukup penulangan untuk menjamin kegagalan lentur terleih dahulu. Berikut adalah rekapitulasi tulangan lentur pada angunan gedung ertingkat yang akan dianalisa. Tael 5. Rekapitulasi Jumlah Tulangan Geser Zona Gempa Tingkat Lokasi Tulangan Sendi Plastis Ø10 Diluar Sendi Plastis Ø10 Sendi Plastis Ø10 4 Diluar Sendi Plastis Ø10 Sendi Plastis Ø Diluar Sendi Plastis Ø10 Sendi Plastis 4 Ø10 8 Diluar Sendi Plastis 4 Ø10 Sendi Plastis 4 Ø10 10 Diluar Sendi Plastis 4 Ø10 Sendi Plastis Ø 10 Diluar Sendi Plastis Ø 10 6 Sendi Plastis Ø 10 4 Diluar Sendi Ø 10 Plastis 6 Sendi Plastis 4 Ø Diluar Sendi Plastis Sendi Plastis Diluar Sendi Plastis Sendi Plastis Diluar Sendi Plastis 4 Ø10 4 Ø10 4 Ø10 4 Ø10 4 Ø Desain Tulangan Kolom Berikut akan ditampilkan contoh perhitungan desain tulangan alok untuk gedung ertingkat dengan dinding ata setara tinggi portal yang erada di zona gempa 6. A nalisa perhitungan variael gedung yang lainnya akan disajikan dalam tael. Untuk tulangan kolom pada angunan gedung tingkat yang erada pada zona gempa 6 memiliki nilai axial seesar 787,06 kn dan nilai Momen teresar 305,65 kn.m. Spesiikasi kolom terseut adalah : Tinggi kolom : 500 mm Lear kolom : 500 mm Mutu eton : 5 Mpa Mutu aja : 30 Mpa Dengan menggunakan diagram interaksi kolom sesuai data diatas maka di dapat rasio tulangan 1,5%. Maka ukuran dan jumlah tulangan dapat diperhitungkan seperti demikian : Diameter tulangan = 0 mm As perlu = 0,015 x 500 mm x 500 mm = 315 mm As perlu 315 n tul = = = 9, 95 1 uah 1 * π * d. tul. 1 * π * sehingga : 1 As terpasang = n π D 4 tul. 1 As 0 terpasang = 1 π = 3768 mm > As 4 perlu...ok Perhitungan tulangan kolom angunan gedung ertingkat yang lain memiliki cara yang sama. Rekapitulasi perhitungan jumlah tulangan kolom pada angunan gedung ertingkat 4, 6, 8, da n 10 akan disajikan dalam tael erikut :

14 14 Tael 5.3 Rekapitulasi Jumlah Tulangan Kolom Zona Gempa 4 6 Lantai Dimensi Kolom (mm) Ratio Tulangan As Perlu mm Tulangan As Terpasang mm 400 x 400 1,30% Ø x 500 1,66% Ø x 600,4% Ø 10638, x 700,13% Ø 1158, x 800,35% Ø5 1766,5 500 x 500 1,5% Ø x 600 1% Ø x 700,00% Ø 10638, x 800 1,85% Ø 1158, x 900,15% Ø5 1766,5 BAB VI EVALUASI KINERJA STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN DINDING BATA 6.1. Umum Agar dapat menggamarkan kinerja struktur sampai dengan perilaku inelastis, diperlukan analisis riwayat waktu non linier (non linear time history analysis- NLTHA) untuk mengetahui respon nonlinier struktur akiat gempa. Akan tetapi, metode ini memerlukan proses perhitungan yang rumit dan panjang sehingga kurang praktis untuk diterapkan dalam praktek perencanaan struktur. Salah satu alternati yang leih sederhana namun mampu menggamarkan perilaku inelastis secara jelas dan dapat dihandalkan adalah analisis statis non linier yang dinamakan analisis ean dorong statis non linier (non linear static pushover analysis) (Lumantarna 008). Perilaku keruntuhan dinding ata yang ersiat non linier memutuhkan analisis statik non linier untuk menganalisa perilaku struktur eton ertulang dengan dinding ata seagai komponen yang menanggung ean lateral. Dari eerapa penelitian mengenai perilaku dinding ata terhadap ean lateral, metode racing tekan yang diajukan Saneinejad dan Hos (1995) dapat digunakan karena dinilai paling sederhana dan representati. Metode inilah yang akan digunakan dalam tugas akhir ini untuk mengevaluasi struktur gedung eton ertulang dengan dinding pengisi atu ata. Terdapat eerapa 3 variasi gedung yang telah direncanakan pemodelannya pada a 4 da n 5, y aitu gedung dengan struktur open rame, gedung dengan racing tekan setara tinggi portal dan gedung dengan racing tekan setara setengah tinggi portal. Ketiga variasi ini akan dianalisa dengan metode analisa statis pushover non linier dengan program antu SAP000. Hal ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh dinding ata pada struktur portal eton ertulang mulai dari gedung ertingkat rendah sampai gedung ertingkat tinggi yang telah direncanakan pada a seelumnya. Susunan dinding ata merupakan susunan dinding ata setengah ata. Struktur portal eton ertulang pada masing masing tingkat gedung dan zona gempa memiliki spesiikasi mutu dan dimensi yang ereda Perencanaan gempa erasis kinerja Tatacara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah Dan Gedung, (SNI ), maupun Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Bangunan Gedung (SNI ), masih menggunakan konsep perhitungan erasis gaya (strength ased). Perencanaan erasis gaya tidak menyatakan dengan jelas kriteria kinerja yang ingin dicapai, tetapi mekanisme keruntuhan yang direncanakan menjamin tidak terjadi keruntuhan total (collapse) terhadap gempa esar. Perencanaan erasis gaya erhasil mengurangi koran jiwa menjadi kecil tetapi tidak mengurangi kerugian material yang ternyata masih sangat esar. Kinerja suatu struktur dapat tergamar dengan jelas melalui perencanaan tahan gempa erasis kinerja (perormance-ased seismic design). Satu kunci dari PBSD adalah kemampuan untuk mengevaluasi tuntutan gempa dan kapasitas dengan derajat kelayakan tertentu, dengan tujuan untuk menghasilkan angunan dengan perorma gempa yang dapat diprediksi. Sasaran kinerja terdiri dari kejadian gempa rencana yang ditentukan (earthquake hazard), dan tara kerusakan yang diizinkan atau level kinerja (perormance level) dari angunan terhadap kejadian gempa terseut. FEMA-73 (1997) dapat menjadi acuan klasik agi perencanaan erasis kinerja maka kategori level kinerja struktur, adalah : Segera dapat dipakai (IO = Immediate Occupancy), Keselamatan penghuni terjamin (LS = Lie- Saety), Terhindar dari keruntuhan total (CP = Collapse Prevention).

15 15 Gamar 6.1. menjelaskan secara kualitati level kinerja (perormance levels) FEMA 73 yang digamarkan ersama dengan suatu kurva huungan gaya perpindahan yang menunjukkan perilaku struktur secara menyeluruh (gloal) terhadap pemeanan lateral. Kurva terseut dihasilkan dari analisa statik non linier khusus yang dikenal seagai analisa pushover, sehingga diseut juga seagai kurva pushover. Sedangkan titik kinerja (perormance point) merupakan esarnya perpindahan titik pada atap pada saat mengalami gempa rencana, dapat dicari menggunakan Capacity Spektrum Method atau Metoda Spektrum Kapasitas (FEMA 74 / 440, ATC 40). Capacity spectrum method menyajikan secara grais dua uah graik yang diseut spektrum, yaitu spektrum kapasitas (capacity spectrum) yang menggamarkan kapasitas struktur erupa huungan gaya dorong total (ase shear) dan perpindahan lateral struktur (iasanya ditetapkan di puncak angunan), dan spektrum demand yang menggamarkan esarnya demand (tuntutan kinerja) akiat gempa dengan periode ulang tertentu (Gamar 6..) (Ginsar, Lumantarna). Metode terseut telah uilt-in dalam program SAP000, proses konversi kurva pushover ke ormat ADRS dan kurva respon spektrum yang direduksi dikerjakan otomatis dalam program. Data yang perlu dimasukkan cukup memerikan kurva Respons Spektrum Rencana. Gamar 6.1. Ilustrasi rekayasa gempa erasis kinerja (ATC 58) Gamar 6.. Spektrum kapasitas ATC Target perpindahan Gaya dan deormasi setiap komponen/elemen dihitung terhadap perpindahan tertentu di titik kontrol yang diseut seagai target perpindahan dengan notasi δ t dan dianggap seagai perpindahan maksimum yang terjadi saat angunan mengalami gempa rencana. Untuk mendapatkan perilaku struktur pasca keruntuhan maka perlu diuat analisa pushover untuk memuat kurva huungan gaya geser dasar dan perpindahan lateral titik kontrol sampai minimal 150% dari target perpidahan, δt (Wiryanto, 005). Permintaan memuat kurva pushover sampai minimal 150% target perpindahan adalah agar dapat dilihat perilaku angunan yang meleihi kondisi rencananya. Perencana harus memahami ahwa target perpindahan hanya merupakan rata-rata nilai dari ean gempa rencana. Perkiraan target perpindahan menjadi kurang enar untuk angunan yang mempunyai kekuatan leih rendah dari spektrum elastis rencana. Meskipun tidak didukung oleh data pada saat dokumen FEMA 356 d itulis tetapi diharapkan ahwa 150% target perpindahan adalah perkiraan nilai rata-rata ditamah satu standar deviasi perpindahan dari angunan dengan kekuatan lateral meleih 5% dari kekuatan spektrum elastis. Analisa pushover dilakukan dengan memerikan ean lateral pada pola tertentu seagai simulasi ean gempa. Bean lateral harus dierikan pada pusat massa untuk setiap tingkat. FEMA 73 m ensyaratkan minimal harus dierikan dua pola ean yang ereda seagai simulasi ean gempa yang ersiat random, sehingga dapat memerikan gamaran pola mana yang pengaruhnya paling jelek. Selanjutnya ean terseut harus dierikan secara ertahap dalam satu arah (monotonik). Kriteria evaluasi level kinerja kondisi angunan didasarkan pada gaya dan deormasi yang terjadi ketika perpindahan titik kontrol sama dengan target perpindahan δ t. Jadi parameter target perpindahan sangat penting peranannya agi perencanaan erasis kinerja.

16 Pemodelan Struktur Beton dengan Dinding Bata Pemodelan struktur eton ertulang dengan dinding ata seagai salah satu komponen struktural yang ikut menerima ean lateral pada SAP000 cukup dilakukan secara D dengan Static Pushover Analysis, yaitu portal dieri ean gempa secara monotonik. Pemodelannya ereda dengan pemodelan struktur open rame iasa. Pada struktur open rame, dinding ata dianggap seagai komponen nonstruktural dan menjadi ean gravitasi di alok. Sedangkan pemodelan dinding ata seagai salah satu komponen struktural adalah dinding ata dimodelkan seagai racing tekan dengan entuk ulat solid yang memiliki karakteristik material eton dengan erat jenis seesar,7 kn/m 3 (setengah ata), c = 7 Mpa (dinding ata), E = 37 Mpa (Essy dalam Yohannes, 010), dan poisson ratio s = 0,15 ( Chen 003) (Gamar 6.3.). Gamar 6.3. Input properti material dinding ata pada SAP000 Komponen racing tekan harus dideinisikan dengan tepat pada SAP000 untuk merepresentasikan dinding ata sesuai keadaan seenarnya. Oleh karena itu perlu dicari terleih dahulu properti mekaniknya seperti dimensi racing tekan, kekuatan dan deormasi dinding ata, juga sendi plastis aksial Dimensi Bracing Dimensi racing telah ditentukan pada a 4, erikut adalah rekapitulasi dimensi racing. Tael 6.1. Rekapitulasi Dimensi Bracing Dinding Bata A (m ) D (m) 4 Pematas 0,8 0,6 3 Pematas 0,16 0, Kekuatan dan Deormasi Dinding Bata Berikut akan dipaparkan contoh perhitungan untuk nilai kekuatan utama dari dinding ata dengan data material dinding ata yang telah didapatkan dari penelitian di laoratorium (a 4). Nilai kuat tekan atu ata, c = 7Mpa, kuat tekan mortar, mc = 10Mpa, Modulus elastisitas dinding ata 37 Mpa (Essy dalam Yohannes, 010). Untuk mengetahui kekuatan dan deormasi dari dinding ata, harus diketahui esarnya gaya aksial yang terjadi pada racing, yaitu N. Oleh karena itu, pertama tama diuat model struktur portal eton ertulang dengan racing seagai dinding pengisi menggunakan sotware antu, setelah pemeanan dimasukkan, akan didapatkan gaya aksial pada racing akiat ean gempa. Berikut disajikan tael rekapitulasi yang merangkum gaya aksial, untuk digunakan dalam perhitungan kekuatan dan deormasi dinding ata. Tael 6.. Rekapitulasi Gaya Aksial pada Bracing Tekan Akiat Gempa Zona Gempa Tipe Dinding Tingkat Lantai N (Newton) 6 4 Pematas 4 4 Pematas 6 3 Pematas 4 3 Pematas Kekuatan Strut racing tekan ( h + g ) ( ) tanθ = h = = 0,87 setengah ata l + g v Pemodelan pada gedung 10 lantai, dinding 4 pematas, zona gempa 6 α and β = 0,45

17 V V n r ( ) = 0.3( 10) = 0, Mpa mt = 0.3 mc 51 = 0. = 0. 7 = 1, t c 54 Mpa T = 110 mm W = mm H = mm H = W tanθ = , = mm H < τ H = 0.5 W tanθ = ,87 = 610 mm H 0,85 = 0, ,96 = ( ) + ( 0, ,051517), 713 / W = 3500 / 6000 = 0,58 tanθ Maka, untuk dinding ata dengan 4 pematas : = T W τ + H α [ 1 mt ] [, ,45 0,51] = = = τ W T = N =, N Perhitungan kekuatan strut racing tekan pada variasi tingkat lainnya dan pada zona gempa yang lain memiliki cara yang sama, kecuali perhitungan dinding yang memiliki 3 pematas yang memiliki rumus perhitungan V n dan V r yang ereda. Berikut adalah rumus perhitungan V n dan V r untuk dinding ata dengan 3 pematas. V n ( W + H ) = T α V =τ T W r τ Tael 6.3. Rekapitulasi Nilai Kekuatan Dinding Bata Zona Tipe Tingkat Gempa Dinding Lantai Vn Vr Pematas Pematas Pematas Pematas mt Sendi plastis alok, kolom dan dinding ata Karena tidak ada data eksperimental atau analisis dari perilaku plastiikasi sendi plastis untuk alok dan kolom, maka pendeinisian properti sendi plastisnya erdasarkan Tael 6.5 dan Tael 6.6 (FEMA ) yang sudah uilt-in dalam program SAP000. Kriteria penerimaan sendi plastik yang terjadi pada alok eton ertulang erdasarkan FEMA dapat dilihat pada tael. Dalam hal ini, hanya tael agian i saja yang dipakai karena saat gempa esar kolom dikontrol oleh lentur yang esar. Seagai contoh, apaila kondisi-kondisi di awah ini terpenuhi: - rasio P/A g c < tulangan transversal dikonirmasi atau erlael C (dikonirmasi artinya spasi sengkang < d/3) - rasio V d ' w c < 3 maka kriteria sendi plastis elemen adalah IO (Immediate Occupancy) jika sudut rotasi plastis yang terentuk di ujung kolom seesar radian, LS (Lie Saety) jika sudut rotasi plastis yang terentuk diujung kolom seesar radian, CP (collapse prevention) jika sudut rotasi plastis yang terentuk diujung kolom seesar 0.0 radian. Dari tael terseut dapat kita lihat ahwa pematasan kriteria penerimaan untuk tipe komponen primer dan sekunder ereda, dalam hal ini kriteria penerimaan komponen sekunder leih ringan dari pada struktur primer. Seagai contoh, untuk alok yang sama seperti tiga kondisi di atas, pada saat rotasi plastis mencapai 0.0 radian, SAP000 akan mengkategorikan komponen primer dalam kondisi CP, sedangkan komponen sekunder masih dikategorikan seagai sendi plastis LS. Dari tael terseut dapat juga kita lihat ahwa semakin esar gaya aksial yang terjadi pada alok, maka akan semakin ketat persyaratan rotasi plastis yang oleh terjadi pada ujung kolom. Semua proses evaluasi seperti diatas akan dilakukan secara otomotis oleh SAP000. Sedangkan untuk dinding ata akan diinput parameter parameter non linier non-deault Hinge properties di SAP 000. S endi plastis akiat ean aksial pada dinding ata dengan empat pematas mengikuti Tael Khusus untuk dinding ata dengan 3 pematas memiliki nilai properti sendi plastis yang sama seperti disajikan pada tael Properti sendi plastis untuk dinding ata dierikan pada tengah tengah racing tekan.

18 18 Tael 6.5. Gaya Aksial Sendi Plastis Gedung Lantai pada Zona Gempa 6 Points Force/SF Displacement/SF A 0 0 B 0,88 0 C 1 1 D 0,85 1,1 E 0,85 10 Tael 6.6. Gaya Aksial Sendi Plastis Gedung 4 Lantai pada Zona Gempa 6 Points Force/SF Displacement/SF A 0 0 B 0,88 0 C 1 1 D 0,888 1,1 E 0, Tael 6.7. Gaya Aksial Sendi Plastis Gedung 6 Lantai pada Zona Gempa 6 Points Force/SF Displacement/SF A 0 0 B 0,88 0 C 1 1 D 0,939 1,1 E 0, Tael 6.8. Gaya Aksial Sendi Plastis Gedung 8 Lantai pada Zona Gempa 6 Points Force/SF Displacement/SF A 0 0 B 0,88 0 C 1 1 D 0,94 1,1 E 0,94 10 Tael 6.9. Gaya Aksial Sendi Plastis Gedung 10 Lantai pada Zona Gempa 6 Points Force/SF Displacement/SF A 0 0 B 0,88 0 C 1 1 D 0,953 1,1 E 0, Tael Gaya Aksial Sendi Plastis Gedung Lantai pada Zona Gempa 4 Points Force/SF Displacement/SF A 0 0 B 0,88 0 C 1 1 D 0,909 1,1 E 0, Tael Gaya Aksial Sendi Plastis Gedung 4 Lantai pada Zona Gempa 4 Points Force/SF Displacement/SF A 0 0 B 0,88 0 C 1 1 D 0,947 1,1 E 0, Tael 6.1. Gaya Aksial Sendi Plastis Gedung 6 Lantai pada Zona Gempa 4 Points Force/SF Displacement/SF A 0 0 B 0,88 0 C 1 1 D 0,959 1,1 E 0, Tael Gaya Aksial Sendi Plastis Gedung 8 Lantai pada Zona Gempa 4 Points Force/SF Displacement/SF A 0 0 B 0,88 0 C 1 1 D 0,96 1,1 E 0,96 10 Tael Gaya Aksial Sendi Plastis Gedung 10 Lantai pada Zona Gempa 4 Points Force/SF Displacement/SF A 0 0 B 0,88 0 C 1 1 D 0,974 1,1 E 0, Tael Gaya Aksial Sendi Plastis Pada Dinding Dengan 3 Pematas Points Force/SF Displacement/SF A 0 0

19 19 B 0,88 0 C 1 1 D 1 1,1 E Contoh Analisis Nonlinier Statik Pushover Struktur eton ertulang telah direncanakan terleih dahulu dengan metode orce ased design dan mengacu pada standar SNI dan SNI Pada Ba 4 juga telah memahas mengenai analisa struktur elastik, dan semua ketentuan untuk perencanaan yang ditetapkan SNI telah terpenuhi. Maka penelitian dapat memasuki analisa selanjutnya yaitu analisa ean dorong statik (static push over analysis) dengan struktur portal D yang telah dieri racing tekan seagai representasi dari dinding ata. Hal ini dilakukan untuk melihat kinerja sesungguhnya struktur eton ertulang dengan dinding ata yang ikut menanggung ean lateral. Untuk dapat melakukan analisa terseut secara praktis diperlukan program komputer khusus, dalam hal ini adalah SAP000. Pada sua ini akan dipilih untuk menganalisa seagai contoh pengerjaan adalah gedung ertingkat 6 dengan dinding ata setara tinggi portal dan erada pada wilayah gempa 6. Dan untuk memandingkan kinerja dinding ata terseut, dipilih gedung dengan spesiikasi yang sama, yaitu gedung ertingkat 6 dan erada pada zona gempa 6. Struktur Open Frame Gamar 6.5. Kurva Spectrum Kapasitas angunan 6 lantai Gamar 6.6. Step 7, kondisi keruntuhan saat perormance point y u Gamar 6.4. Kurva Pushover angunan 6 lantai Berdasarkan Gamar 6.4., nilai Δy struktur adalah 0,05 m dan Δu struktur adalah 0,70 m. Maka daktilitas 0,70 Displacement struktur µ = u = = 5, 4 y 0,05

20 0 Tael 6.7. Tael pushover angunan 6 lantai Setelah nilai Ca dan Cv diuah sesuai respon spectrum yang terdapat pada SNI , diketahui dari kurva kapasitas spektrum, target perpindahan (δt) (ATC-40) adalah seesar 0,116m (Gamar 6.5). Nilai ini digunakan dalam pemacaan tael pushover (Tael 6.7) untuk mengetahui kinerjanya. Perpindahan seesar 0,116 m terlihat pada tael diatas terjadi diantara step 6 dan step 7. Untuk menganalisa sendi plastis yang terjadi, dilihat pada kondisi yang terparah yaitu pada step 7. T erjadi 40 sendi plastis pada alok dan kolom yang masih erada pada daerah B to IO. Dan juga terjadi 8 sendi plastis pada alok dan kolom yang erada di daerah IO to LS. Kondisi teruruk terjadi pada sendi plastis yang erada di daerah IO to LS, yang erarti struktur masih erada dalam kondisi aik. Sendi plastis yang leleh pada step 8 dapat dilihat pada Gamar 6.6. Kesimpulan untuk struktur angunan 6 tingkat adalah : Pemodelan struktur angunan gedung 6 lantai memiliki daktalitas displacement struktur seesar 5,4 Analisis pada struktur 6 l antai ini erhenti pada step 16 dan tidak isa dilanjutkan erdasarkan kontrol perpindahan seesar 0,5 m. Adapun esarnya perpindahan pada kondisi ail (runtuh) di step 16, δ ail = 0,5 m > 150% δ t = 1,5 (0,116) = 0,174 m, maka dianggap perilakunya masih dapat diterima. Dengan target perpindahan δ t = 0,116 m, terlihat ahwa dalam step 8 kinerja yang diperlihatkan struktur tidak ada yang melewati atas LS (Lie Saety). Jadi, kinerja model struktur secara keseluruhan OK.