18947-22671-1-SM
6
Jurnal Teknik Sipil, Vol. II No. 1 April 2013 87 Widodo, T., et. Al., Analisa Perbandingan Dinding Geser yang Simetris dan TidakSimetris ANALISA PERBANDINGAN DINDING GESER YANG SIMETRIS DAN TIDAK SIMETRIS Theodorus Widodo ([email protected] ) Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik Universitas Nusa Cendana - Kupang Jusuf J.S. Pah ([email protected] ) Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik Universitas Nusa Cendana - Kupang Aditya Yohanes Ninggeding ([email protected] ) Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Tekni Universitas Nusa Cendana – Kupang ABSTRAK Gempa menyebabkan adanya gaya lateral pada suatu bangunan. Pada bangunan tingkat tinggi, gaya lateral yang dipikul oleh kolom sangatlah besar, sehingga diperlukan struktur elemen yang kaku berupa dinding geser untuk meredam gaya lateral tersebut. Dalam mendesain dinding geser, harus diperhatikan dengan baik penempatannya, karena penempatan dinding geser berpengaruh pada kesimetrisan dinding geser dan akan menimbulkan eksentrisitas. Tujuan dar ipenelitian ini adalah untuk mengetahui perbandingan dinding geser yang simetris dan tidak simetris. Metode yang digunakan adalahanali sastati kekuivalen. Parameter pembebanan yang dipakai adalah beban mati, beban hidup danbeban gempa. Penelitian ini memakai 3 spesimen dinding geser tidak simetris ( 0,1b ; 0,2b ; dan 0,3b ) dan 1 spesimen dinding geser simetris. Dari hasil analisis 3 dindinggeser tidak simetris dibandingkan terhadap dinding geser yang simetris, ditemukan bahwa dinding geser tidak simetris yang paling aman adalah yang memiliki eksentrisitas 0,1b. Kata kunci :DindingGeser, Gempa ABSTRACT Earthquake make a lateral force on the building. Lateral forces in tall building that exerted in the column is big enough, so need a rigid elements structure such as shear walls to reduce the lateral force. In designing of shear wall, it’s location must be considered carefully, because the placement of shear wall effected on the shear wall symmetry and would lead to eccentricity. The purpose of this study was to compare the symmetrical shear walls and asymmetrical. The method used is thre equivalent static analysis. Using dead load, live load and earthqueke load for loading parameters. This study, using 3 asymmetric shear wall specimens (0.1 b, 0.2 b, and 0.3b) and 1 symmetric shear wall. From the analysis of 3 asymmetric shear wall compared to symmetric shear walls, it is found that the most savely asymmetric shear wall is the shear wall having 0.1 b eccentricity. Key words : Shear Walls, Earthquake PENDAHULUAN Pada bangunan tinggi tahan gempa umumnya gaya-gaya lateral yang dibebani pada kolom cukup besar sehingga perlu menggunakan elemen-elemen struktur kaku berupa dinding geser untuk menahan gaya geser yang timbul akibat beban gempa. Dengan adanya dinding geser yang kaku pada bangunan beban gempa akan terserap oleh dinding geser tersebut. Kolom-kolom dianggap tidak ikut mendukunggaya horizontal, sehingga hanya didesain untuk menahan gaya normal (gayavertikal). Secara struktural dinding geser dapat dianggap sebagai balok kantilever vertikal yang terjepit bagian bawahnya pada pondasi atau basemen.
-
Upload
yulia-rimadani -
Category
Documents
-
view
217 -
download
0
description
ewrwetgwe
Transcript of 18947-22671-1-SM
Jurnal Teknik Sipil, Vol. II No. 1 April 2013 87 Widodo, T., et. Al., Analisa Perbandingan Dinding Geser yang Simetris dan TidakSimetris ANALISA PERBANDINGAN DINDING GESER YANG SIMETRIS DAN TIDAK SIMETRIS Theodorus Widodo ([email protected]) Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan TeknikUniversitas Nusa Cendana - Kupang Jusuf J.S. Pah ([email protected]) Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik Universitas Nusa Cendana - Kupang Aditya Yohanes Ninggeding ([email protected]) Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Tekni Universitas Nusa Cendana Kupang ABSTRAK Gempamenyebabkanadanyagayalateralpadasuatubangunan.Padabangunantingkattinggi, gayalateralyangdipikulolehkolomsangatlahbesar,sehinggadiperlukanstrukturelemenyangkaku berupadindinggeseruntukmeredamgayalateraltersebut.Dalammendesaindindinggeser,harus diperhatikandenganbaikpenempatannya,karenapenempatandindinggeserberpengaruhpada kesimetrisandindinggeserdanakanmenimbulkaneksentrisitas.Tujuandaripenelitianiniadalahuntuk mengetahuiperbandingandindinggeseryangsimetrisdantidaksimetris.Metodeyangdigunakan adalahanalisastatikekuivalen.Parameterpembebananyangdipakaiadalahbebanmati,bebanhidup danbeban gempa. Penelitian ini memakai 3 spesimen dinding geser tidak simetris ( 0,1b ; 0,2b ; dan 0,3b ) dan1spesimendindinggesersimetris.Darihasilanalisis3dindinggesertidaksimetrisdibandingkan terhadapdindinggeseryangsimetris,ditemukanbahwadindinggesertidaksimetrisyangpalingaman adalah yang memiliki eksentrisitas 0,1b. Kata kunci :DindingGeser, Gempa ABSTRACT Earthquake make a lateral force on the building. Lateral forces in tall building that exerted in the column is big enough, so need a rigid elements structure such as shear walls to reduce the lateral force. In designingofshearwall,itslocationmustbeconsideredcarefully,becausetheplacementofshearwall effectedontheshearwallsymmetryandwouldleadtoeccentricity.Thepurposeofthisstudywasto comparethesymmetricalshearwallsandasymmetrical.Themethodusedisthreequivalentstatic analysis.Usingdeadload,liveloadandearthquekeloadforloadingparameters.Thisstudy,using3 asymmetric shear wall specimens (0.1 b, 0.2 b, and 0.3b) and 1 symmetric shear wall. From the analysis of 3 asymmetric shear wall compared to symmetric shear walls, it is found that the most savely asymmetric shear wall is the shear wall having 0.1 b eccentricity. Key words : Shear Walls, Earthquake PENDAHULUAN Padabangunantinggitahangempaumumnyagaya-gayalateralyangdibebanipadakolomcukup besarsehinggaperlumenggunakanelemen-elemenstrukturkakuberupadindinggeseruntukmenahan gayageseryangtimbulakibatbebangempa.Denganadanyadindinggeseryangkakupadabangunan bebangempaakanterserapolehdindinggesertersebut.Kolom-kolomdianggaptidakikut mendukunggayahorizontal,sehinggahanyadidesainuntukmenahangayanormal(gayavertikal).Secara strukturaldindinggeserdapatdianggapsebagaibalokkantileververtikalyangterjepitbagianbawahnya pada pondasi atau basemen. Jurnal Teknik Sipil, Vol. II No. 1 April 2013 88 Widodo, T., et. Al., Analisa Perbandingan Dinding Geser yang Simetris dan TidakSimetris Perencanaan dinding geser pada bangunan tingkat tinggi harus didesain sesimetris mungkin karena jikatidaksimetrismakaakanadajarak(eksentrisitas)antarapusatmassadanpusatkekakuan. Eksentrisitas inilah yang menyebabkan adanya gaya puntir pada bangunan tingkat tinggi tersebut, adanya gaya puntir akibat eksentrisitas mengakibatkan adanya penambahan tulangan pada dinding geser tersebut. Eksentrisitas Eksentrisitas adalah suatu jarak yang terbentuk akibat adanya perbedaan letak pusat massa dan pusat kekakuan. Letak pusat kekakuan dan pusat massa, dapat dicari dengan caraberikut: a. Pusat massa. Em = M1x1 +M2x2 +M3x3+ + MixiM1+ M2+ M3+ + Mi Dimana : M = Massa x= Jarak dari titik berat penahan lateral ke titik yang ditinjau b. Pusat kekakuan Ek = LcI1x1+LcI2x2+ LcI3x3+ +LcIixiLcI1+LcI2+LcI3+ .+ LcIi Dimana : I = Inersia x= Jarak dari titik berat penahan lateral ke titik yang ditinjau Ec= Modulus elastisitas beton Setelahmendapatpusatmassadanpusatkekakuan, makanilaiselisihdarikeduapusattersebut yang membentukeksentrisitas yang menimbulkanadanyapuntir. Hasil Analisis Beban Gempa AnalisisgempadilakukanberdasarkanSNI-03-1726-2002mengenaiStandarPerencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, analisis ini mengunakan cara statik ekuivalen engan mengambil daerah gempa di kupang (wilayah gempa 5 ) Hasil analisis tersebut akan ditampilkan pada tabel berikut TabelRekapitulasiNilaiWpadadindinggeserdaridindingsimetrisdandindinggesertidak simetris dengan eksentrisitas rencana 0,1b e 0,3b. TarafW Simetris ( 0b ) ( Kg ) W Tidak Simetris 1 (0,1b) ( Kg ) W Tidak Simetris 2 (0,2b) ( Kg ) W Tidak Simetris 3 (0,3b) ( Kg ) Atap2250,07872571,2233064,713216,73 Lantai 102848,75373255,3443880,144072,59 Lantai 92532,22552893,6393449,013620,08 Lantai 82215,69732531,9343017,883167,57 Lantai 71899,16912170,2292586,762715,06 Lantai 61582,64091808,5252155,632262,55 Lantai 51266,11281446,821724,51810,04 Lantai 4949,584571085,1151293,381357,53 Lantai 3633,05638723,4098862,252905,021 Lantai 2316,52819361,7049431,126452,51 Jurnal Teknik Sipil, Vol. II No. 1 April 2013 89 Widodo, T., et. Al., Analisa Perbandingan Dinding Geser yang Simetris dan TidakSimetris Gambar. Grafikgayagempa. Tabel di atas menunjukkan bahwa: A.Perbandingan Beban Gempa pada tiap taraf. Padatabelmenunjukanbahwasemakintinggitarafsuatubangunan,makasemakinbesarpulabebangempayangdibebanipadataraftersebut.Padaatapbangunan,bebangempayangdibebanilebihkecil dibandingkanlantai 10danlantai 9.Hal inidisebabkankarenaberatpadaataplebihkecildibandingkan denganberat tarafbangunanyanglain. Beratbangunantiaptarafpada setiapspecimensemuanyasama karenapembebananpadasetiapspecimenjugasamasatusamalain.Beratbangunantiaptarafakan ditampilkan pada tabel di bawah ini Tabel Berat bangunan tiap taraf TarafBerat Bangunan Atap2004648 Kg Lantai 102820024 Kg Lantai 92820024 Kg Lantai 82820024 Kg Lantai 72820024 Kg Lantai 62820024 Kg Lantai 52820024 Kg Lantai 42820024 Kg Lantai 32820024 Kg Lantai 22820024 Kg B.Perbandingan Beban Gempa antara Bangunan Tabelberatbangunantiaptarafmenunjukanbahwabebangempapadabangunansimetrislebihrendah dibandingkan dengan dinding geser tidak simetris 1, dinding geser tidak simetris 2 dan dinding geser tidak simetris3.Dindinggesertidaksimetris3memilikinilaibebangempatertinggi,halinidisebabkan semakintidaksimetrissuatubangunansemakinbesarnilaibebangempayangterjadipadabangunan tersebut.Ketidaksimetrisansuatubangunandisebabkanoleheksentrisitasyangyangterjadipada bangunan tersebut. Hasil Analisis Gaya Dalam Momen dan Penulangan a.Momen Momenmerupakangayadalamyangdidapatdarihasilperkaliandaribebandanjarak.Momendari dinding geser akan ditampilkan pada tabel rekapitulasi di bawah ini Jurnal Teknik Sipil, Vol. II No. 1 April 2013 90 Widodo, T., et. Al., Analisa Perbandingan Dinding Geser yang Simetris dan TidakSimetris Tabel rekapitulasi hasil analisis gaya dalam momen LantaiMomen SimetrisTidak Simetris 1 Tidak Simetris 2 Tidak Simetris 3 14421,2825052,3136021,996320,69 23774,2844312,9725140,755395,738 33139,7033587,824276,424488,537 42529,9552891,0443445,923616,837 51957,4552236,8342666,152798,389 61434,6211639,3781954,022050,942 7973,8681112,8641326,451392,247 8587,6133671,4808800,36840,0552 9288,2728329,4167392,64412,1164 1088,2629100,8603120,22126,1812 Atap0000 Gambar Grafik Momen Dari tabel rekaputalasihasilanalisigayamomen dan gambargrafikmomenterlihat jelasbahwa nilai momen akanbertambahseiringdengantingkatandaritarafbangunantersebut.Momeninididapatdarigaya gempa yang didapat dikali dengan jarak . b.Penulangan Gayadalamyangdidapatsebelumnyamerupakanawaldariperhitungantulanganyangakandipakai dalamstruktur.Tulanganmemilikifungsiuntukmeredamgayatarikyangterjadididalamstruktur tersebut,karenastrukturbetonsangatlahkuatuntukmenahangayatekantetapilemahdalammenahan gayatarik.Padatabeldibawahiniakanditampilkanluasantulanganyangakandipakaiolehsetiap dinding geser. Jurnal Teknik Sipil, Vol. II No. 1 April 2013 91 Widodo, T., et. Al., Analisa Perbandingan Dinding Geser yang Simetris dan TidakSimetris Tabel rekapitulasi dari As tulangan dinding geser Lantai As Tulangan Dinding Geser SimetrisTidak Simetris 1 Tidak Simetris 2 Tidak Simetris 3 110772,0312497,5915149,215965,99 29134,61210607,6612871,2413568,5 37531,1458756,52510639,5211219,55 45995,5816982,9848500,298967,674 54561,8765325,8426499,7996861,419 63263,983823,8914684,2854949,317 72135,8482515,9353099,9993279,911 81211,431440,7671793,181901,736 9524,6829637,1913810,0792863,3346 10109,5534144,0012196,9359213,2415 Tabel Selisih dari As tulangan dinding geser Lantai As Dinding geser ( mm2) SimetrisTidak simetris 1 Selisih 1Tidak Simetris 2 Selisih 2Tidak Simetris 3 Selisih 3 110.772,0312.497,59 1.725,56 15.149,20 4.377,16 15.965,99 5.193,9529.134,61 10.607,66 1.473,05 12.871,24 3.736,62 13.568,50 4.433,8837.531,15 8.756,52 1.225,38 10.639,52 3.108,37 11.219,55 3.688,4045.995,58 6.982,98987,40 8.500,29 2.504,71 8.967,67 2.972,0954.561,88 5.325,84763,976.499,80 1.937,92 6.861,42 2.299,5463.263,98 3.823,89559,91 4.684,29 1.420,31 4.949,32 1.685,3472.135,85 2.515,93380,09 3.100,00964,15 3.279,91 1.144,0681.211,43 1.440,77229,34 1.793,18581,75 1.901,74690,319 524,68637,19112,51810,08285,40863,33338,6510 109,55144,0034,45196,9487,38213,24103,69Jumlah45.240,74 52.732,39 7.491,65 64.244,52 19.003,78 67.790,66 22.549,92Percentase16,56 42,01 49,84 Gambar Grafik As tulangan dinding geser DariTabelrekapitulasidariAstulangandindinggeserdanTabelSelisihdariAstulangandindinggeserserta dari gambargrafik as tulangandindinggeserkita bisa ketahui bahwa luas tulangan terbesar ada pada dinding gesertidaksimetris3danluastulanganterkeciladapadadindinggesersimetris.Iniberbandinglurus Jurnal Teknik Sipil, Vol. II No. 1 April 2013 92 Widodo, T., et. Al., Analisa Perbandingan Dinding Geser yang Simetris dan TidakSimetris dengan nilai momen yang ada. Dari tabelSelisihdari As tulangandindinggeserdiketahui bahwa selisih dari setiapdindinggesertidaksimetrisjikadibandingkandengandindinggesersimetrisakansemakinbesar jika eksentrisitasnya semakin besar. Kesimpulan Berdasarkan hasil dan pembahasan maka dapat disimpulkan bahwa: 1.Eksentrisitasyangadamempengaruhibesargayagempayangdipikulolehdindinggeser,dengan demikian gaya yang dibebani ada dinding geser secara individu akan lebih besar pada dinding geser yang tidak simetris. 2.Bebangampapadadindinggesertidaksimetrisyangbesarmenyebabkanluastulanganpada dinding geser tidak simetris lebih besar dibandingkan dengan dinding geser yang simetris. 3.Jika ditinjau dari faktor reduksi momen ( = 0,8 ), kita dapat menyimpulkan bahwa dinding geser tidaksimetrisyangdapat memakaimetodestatikekuivalenuntukmenghitunggayagempaadalah dinding geser tidak simetris dengan eksentrisitas 0,1b. DAFTARPUSTAKA Anonim.2009. SAP 2000 Basic Analysis Reference Manual. California; Computers and Structures, Inc DepartemenPekerjaanUmum.1987.PedomanPerencanaanKetahananGempaUntukRumahdanGedung (SKBI-1.3.53.1987). DepartemenPekerjaanUmum.2002. StandarPerencanaanKetahananGempaUntukStrukturBangunanGedung(SNI-1726 2002). Juwana, Jimmy. 2009. PanduanSistemBangunanTinggi. Jakarta;Erlangga. Kusuma,Gideon,AndrionoTakim.1992.DesainStrukturRangkaBetonBertulangdiDaerah RawanGempa. Jakarta;Erlangga Muto, K.1974. AnalisisPerancanganGedungTahanGempa (Terjemahan). Jakarta; Erlangga. Asroni, Ali.2010. Kolom Fondasi dan Balok T Beton Bertulang . Yogyakarta; Graha Ilmu.Schodek, Daniel.1998. Struktur (Terjemahan). Bandung; RefikaAditama Wolfgang, Schueller.2001. StrukturBangunanBertingkatTinggi (Terjemahan). Bandung; RefikaAditama Zuhri,Syaifuddin.2011SistimStrukturPadaBangunanBertingkat.YayasanHumaniora;Kalimantan Tengah.
