B A B I I TINJAUAN PUSTAKA 2. 1 Umum Gaya gempa sangat

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2. 1 Umum
Gaya gempa sangat berbahaya karena gerakan tiba-tiba pelepasan energi
tegangan yang kemudian dipindahkan melalui tanah dalam bentuk gelombang
getaran elastis yang dipancarkan ke segala arah dari titik runtuh (rupture point).
Perpindahan gelombang inilah pada suatu lokasi (site) bumi yang disebut gempa
bumi. Ketika terjadinya gempa, suatu struktur mengalami getaran gempa dari lapisan
tanah di bawah dasar bangunannya secara acak dalam berbagai arah.
Adapun cara yang paling sederhana dan langsung dapat dipakai untuk
menentukan pengaruh gempa terhadap struktur adalah dengan analisa beban statik
ekuivalen. Analisa beban statik ekuivalen hanya boleh dilakukan untuk struktur struktur gedung yang sederhana dan beraturan yang tidak menunjukkan perubahan
yang mencolok dalam perbandingan antara berat dan kekakuan pada tingkattingkatnya. Sementara struktur-struktur gedung yang tidak begitu mudah
diperkirakan perilakunya terhadap gempa harus direncanakan dengan cara analisa
dinamik. Oleh gempa mengakibatkan adanya perubahan-perubahan dalam bentuk
struktur yang menyebabkan simpangan-simpangan dari lantai-lantainya tak beraturan
sehingga gaya inersianya menjadi tidak beraturan.
2.1.1 Tipe Struktur
Dalam mendesain sistem struktural perlu diperhatikan kestabilan lateral.
Bagaimana suatu struktur dapat menahan gaya lateral tidak saja akan
Universitas Sumatera Utara
mempengaruhi desain elemen – elemen vertikal struktur tetapi juga elemen
horizontalnya. Struktur harus disusun sedemikian rupa hingga mekanisme pikul
beban lateral mencukupi untuk memikul semua jenis kondisi beban lateral yang
mungkin terjadi padanya. Adapun tiga struktur penahan gempa dari gedung
bertingkat banyak adalah :
1. Portal Terbuka (Open Frame)
Simpangan antar tingkat yang besar dapat mengakibatkan sendi – sendi
plastis pada balok. Sesuatu yang perlu diperhatikan seksama bahwa
terbentuknya sendi –sendi plastis jangan sampai terlalu dini karena begitu
tingginya bangunan. Portal terbuka segi empat yang terdiri dari kolom dan
balok dengan hubungan monolit membentuk ruangan yang besar dan
memberikan daya tahan horizontal pada kerangka keseluruhan. Pada struktur
beton bertulang dan yang sejenis, kekuatan batang tidak begitu besar sehingga
daya tahannya terbatas dan pada gedung bertingkat pemakaian gabungan portal
terbuka dan dinding geser umumnya lebih menguntungkan.
2. Portal Dinding
Mengingat bahwa sendi plastis jangan terlalu dini untuk terjadi pada
bangunan bertingkat tinggi, oleh karenanya perlu elemen struktur yang lain
yakni struktur dinding beton bertulang yang dapat mengendalikan simpangan
antar tingkat yang berlebihan pada tingkat – tingkat bawah. Portal dinding
adalah dinding luar gedung yang ditujukan untuk bekerja sebagai balok dan
kolom serta penahan gaya gempa. Antar struktur dan portal mempunyai pola
simpangan yang saling berlawanan. Struktur portal akan mengalami pola
simpangan didominasi shear, sedangkan struktur dinding memiliki pola
Universitas Sumatera Utara
simpangan yang didominasi lentur (flexure). Tingkat – tingkat bawah struktur
portal umumnya dibantu oleh struktur dinding. Namun sebaliknya pada tingkat
atas struktur dinding ini memiliki pengaruh yang kurang baik.
3. Dinding Geser (Shearwall)
Shear wall, yaitu diding dengan material batu bata atau batako yang
diperkuat secara khusus dengan angker baja, dimana struktur dengan dinding
geser dan portal-portal bertulang ikut menahan beban gempa melalui aksi
komposit
sehingga
meningkatkan
kekakuan
dan
menahan
gaya
lateral.Deformasi pada dinding kantilever menyerupai deformasi balok
kantilever yang tegak lurus tanah dan selain deformasi lentur, dinding
mengalami deformasi geser dan rotasi secara keseluruhan akibat deformasi
tanah.
2.2 Dinding Geser (shear wall)
Sebuah dinding geser atau shear wall merupakan dinding yang dirancang
untuk menahan geser, gaya lateral akibat gempa bumi. Banyak bangunan yang
menggunakan dinding geser untuk membuat rumah yang lebih aman dan lebih stabil.
Ketika dinding geser dibangun, itu dibangun dalam bentuk garis berat menguatkan
dan diperkuat panel. Dinding idealnya menghubungkan dua dinding eksterior, dan
juga penahan dinding geser lainnya dalam struktur.
Dinding geser yang efektif adalah baik kaku dan kuat. Dalam struktur
bertingkat, dinding geser sangat penting, karena selain untuk mencegah kegagalan
dinding eksterior, mereka juga mendukung beberapa lantai gedung, memastikan
bahwa mereka tidak runtuh akibat gerakan lateral dalam gempa bumi.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Dinding geser menerima gaya lateral
Gambar 2.1 memperlihatkan dinding geser yang menerima gaya lateral Vu.
Dinding tersebut sebenarnya adalah balok kantilever dengan lebar h dan tinggi
keseluruhan lw. Pada gambar bagian (a) dinding tertekuk dari kiri ke kanan akibat Vn
dan akibatnya tulangan yang diperlukan sebelah kiri atau pada sisi tarik. Jika Vn
diterapkan dari sisi kanan seperti diperlihatkan pada gambar bagian (b), tulangan
tarik akan diperlukan pada sisi kanan kanan dinding. Maka dapa kita lihat bahwa
dinding geser memerlukan tulangan tarik pada kedua sisinya karena Vu bisa datang
dari kedua arah tersebut. Untuk perhitungan lentur, tinggi balok yang diperlukan dari
sisi tekan dinding ke titik berat tulangan tarik adalah sekitar 0,8 dari panjang dinding
lw. Dinding geser bekerja sebagai sebuah balok kantilever vertikal dan dalam
menyediakan tahanan lateral, dinding geser menerima gaya tekuk maupun geser.
Untuk dinding seperti itu, geser maksimum Vu dan momen maksimum Mu terjadi
pada dasar dinding. Jika tegangan lentur diperhitungkan, besar tegangan lentur
Universitas Sumatera Utara
tersebut akan dipengaruhi oleh beban aksial desain Nu dan selanjutnya pengaruh
tegangan lentur tersebut harus dimasukkan dalam analitis.
Geser lebih terpengaruh pada dinding yang mempunyai perbandingan tinggi
dan panjang yang kecil. Momen lebih berpengaruh pada dinding yang lebih tinggi,
terutama pada dinding dengan tulangan yang terdistribusi secara merata. Tulangan
ditempatkan mengelilingi semua bukaan, baik diperlukan atau tidak oleh analisa
struktur. Praktek seperti ini penting untuk mencegah retak tarik diagonal yang
cenderung berkembang menyebar dari pojok bukaan.
2.2.1 Jenis Dinding geser
Jenis dinding geser berdasarkan banyaknya dinding dibagi atas :
1. Dinding geser sebagai dinding tunggal (gambar 2.2a)
2. Beberapa dinding geser disusun membentuk CORE (gambar 2.2b)
Gambar 2.2a Dinding geser tunggal
Gambar 2.2b Dinding geser core
Jenis dinding geser berdasarkan variasi susunan dinding geser dalam denah
dibagi atas :
1. Dinding geser sebagai dinding eksterior
2. Dinding geser sebagai dinding interior
3. Dinding geser simetri
Universitas Sumatera Utara
4. Dinding geser asimetri
5. Dinding geser penuh selebar bangunan
6. Dinding geser hanya sebagian dari lebar bangunan
Dinding geser dikategorikan berdasarkan geometrinya yaitu:
1. Flexural wall (dinding langsing), yaitu dinding geser yang memiliki rasio
hw/lw ≥ 2, dimana desain dikontrol oleh perilaku lentur.
2. Squat wall (dinding pendek), yaitu dinding geser yang memiliki rasio
hw/lw ≤ 2, dimana desain dikontrol oleh perilaku geser.
3. Coupled Dinding geser(dinding berangkai), dimana momen guling yang
terjadi akibat beban gempa ditahan oleh sepasang dinding, yang
dihubungkan oleh balok-balok perangkai, sebagai gaya-gaya tarik dan
tekan yang bekerja pada masing-masing dasar pasangan dinding tersebut.
Balok Perangkai
Balok Perangkai
hw
Balok Perangkai
hw
lw
lw
(a)
(b)
Dinding Langsing
(Flexural Wall)
Dinding Pendek
(Squat Wall)
Balok Perangkai
(c)
Dinding Berangkai
(Couple Shear Wall)
Gambar 2.3 Dinding geser berdasarkan geometrinya
Universitas Sumatera Utara
2.2.2 Fungsi Dinding Geser
Fungsi dinding geser ada dua, yaitu kekuatan dan kekakuan, artinya :
1. Kekuatan

Dinding geser harus memberikan kekuatan lateral yang diperlukan
untuk melawan kekuatan gempa horizontal.

Ketika dinding geser cukup kuat, mereka akan mentransfer gaya
horizontal ini ke elemen berikutnya dalam jalur beban di bawah
mereka, seperti dinding geser lainnya, lantai, pondasi dinding,
lembaran atau footings.
2. Kekakuan

Dinding geser juga memberikan kekakuan lateral untuk mencegah
atap atau lantai di atas dari sisi-goyangan yang berlebihan.

Ketika dinding geser cukup kaku, mereka akan mencegah
membingkai lantai dan atap anggota dari bergerak dari mendukung
mereka.

Juga, bangunan yang cukup kaku biasanya akan menderita kerusakan
kurang nonstruktural
2.2.3 Perilaku Dinding Geser (Shearwall) akibat gempa
Dinding geser (shearwall) adalah unsur pengaku vertikal yang
dirancang untuk menahan gaya lateral atau gampa yang bekerja pada
bangunan. Dinding geser dengan lebar yang besar akan menghasilkan daya
tahan lentur dan geser yang sangat tinggi dan merupakan sistem struktur yang
paling rasional dengan memanfaatkan sifat-sifat beton bertulang. Pada
Universitas Sumatera Utara
konstruksi pelat beton bertulang, lantai dapat dianggap tidak mengalami
distorsi karena ketegaran lantai sangat besar. Jadi gaya geser yang ditahan
oleh sistem struktur disetiap tingkat bisa dihitung berdasarkan rasio ketegaran
dengan memakai prinsip statis tak tertentu. Gambar 2.1 memperlihatkan
deformasi portal terbuka dan dinding geser kantilever yang memikul gaya
gempa secara terpisah, terlihat bahwa deformasi kedua sistem ini berlainan.
Gambar 2.4 Deformasi portal terbuka dan dinding geser
Deformasi pada dinding kantilever menyerupai deformasi balok
kantilever yang tegak lurus tanah dan selain deformasi lentur, dinding
mengalami deformasi geser dan rotasi secara keseluruhan akibat deformasi
tanah. Sebagai perbandingan deformasi portal terbuka besarnya cenderung
sama pada tingkat atas dan bawah, sedangkan deformasi pada dinding geser
sangat kecil didasar dan besar dipuncak. Gedung yang sesungguhnya tidak
memiliki dinding geser yang berdiri sendiri karena dinding berhubungan
dalam segala arah dengan balok atau batang lain ke kolom-kolom
disekitarnya. Sehingga deformasi dinding akan dibatasi dan keadaan ini
sebagai pengaruh pembatasan (boundary effect). Agar daya tahan dinding
dapat berfungsi sebagaimana mestinya, maka syarat-syarat dibawah ini harus
Universitas Sumatera Utara
diperhatikan dalam tujuan perancangan dinding geser.
1. Dinding geser sebaiknya menerus sampai keatas.
(a) letak diding geser berbeda
(b) dinding geser menerus
Gambar 2.5 Letak diding geser
Bila letak dinding geser berbeda antara satu tingkat dengan tingkat lainnya
seperti pada gambar 2.5a, gaya geser yang terpusat di dinding atas, w1, harus
disalurkan ke dinding bawah w2. Dalam hal ini, balok atau pelat D akan
memikul gaya tarik dan tekan yang besar. Sebaliknya pada dinding seperti
yang ditunjukkan pada gambar 2.5b, pondasi memikul gaya yang besar
karena momen guling (overturning moment) dan tarikan keatas bisa terjadi
sehingga menyulitkan perencanaan, namun masalah ini bisa diatasi dengan
melebarkan dinding ditingkat bawah, memperkuat dengan kerangka
melintang yang tegak lurus pada kedua sisi dinding atau memperkuat balok
pondasi.
2. Untuk memperoleh dinding geser yang kuat, balok keliling dan balok
pondasi sebaiknya diperkuat. Untuk mengurangi deformasi lentur pada
dinding, balok disekitar dinding harus dibuat kuat dan tegar agar daya
tahannya lebih baik dan momen lentur dinding harus diusahakan mendekati
momen lentur portal terbuka.
Universitas Sumatera Utara
3. Bila dinding atas dan bawah tidak menerus atau berseling gaya gempa
yang ditahan oleh dinding harus disalurkan melalui lantai.
2.3 Struktur Beton Bertulang
2.3.1 Pembebanan Struktur
Ketentuan mengenai dan defenisi beban-beban yang bekerja pada
struktur adalah sebagai berikut :
1. Beban Mati adalah berat dari semua bagian suatu gedung yang bersifat
tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian,
mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak
terpisahkan dari gedung itu.
2. Beban Hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau
penggunaan suatu gedung, ke dalamny termasuk beban-beban pada lantai
yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah, serta peralatan
yang tidak merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung
tersebut, termasuk beban akibat air hujan pada atap.
3. Beban Gempa adalah semua beban statistik ekivalen yang bekerja pada
gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah
akibat gempa tersebut.
Adapun hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perhitungan struktur
akibat gempa adalah :
a. Beban geser dasar gempa. Untuk analisis beban statik ekivalen
dalam arah horizontal digunakan rumus sebagai berikut :
V=
.
. Wt
( 2.1 )
Universitas Sumatera Utara
Dimana :
V
= Beban gempa horizontal
C
= Koefisien gempa
I
= Faktor keutamaan gedung
R
= Faktor reduksi gempa
Wt
= Berat total gedung
b. Beban geser akibat gempa ( V ) yang dibagikan sepanjang
tinggi gedung menjadi bahan-bahan horizontal terpusat yang
bekerja pada tiap lantai gedung. Pembagian gaya geser tersebut
menggunakan rumus sebagai berikut :
=
.
∑
.
( 2.2 )
.
Dimana :
= Beban gempa horizontal pada lantai ke-i
=
Berat lantai ke-i
= Tinggi lantai ke-i
V = Beban geser akibat gempa
c. Waktu getar alami struktur gedung setelah direncanakan
dengan pasti, direncanakan menggunakan rumus :
T = 6,3
∑
.
∑
( 2.3 )
.
Dimana :
T = Waktu getar alami fundamental
g = Percepatan gravitasi ; g = 9810 mm/s
Universitas Sumatera Utara
d. Faktor keutamaan ( I ) digunakan untuk memperbesar beban
gempa rencana agar tingkat kerusakan struktur terhadap gempa
semakin kecil dan diharapkan struktur gedung dapat memikul
beban gempa dengan periode ulang lebih panjang.
Tabel 2.1 Faktor keutamaan bangunan
Gedung atau Bangunan
Faktor Keutamaan
(I)
Gedung Umun Seperti untuk penghunian,perniagaan dan
1
perkantoran
Monumen dan bangunan monumental
1
Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit,instalasi air
bersih,pembangkit tenaga listrik,pusat penyelamatan dalam
1.5
keadaan arurat,fasilitas radio dan televise.
Gedung
untuk
menyimpan
bahan
berbahaya
seperti
1.5
gas,produk minyak bumi,asam,bahan beracun.
Cerobong,tangki diatas menara.
1.25
2.3.2 Persyaratan Kekuatan
Struktur yang direncanakan kekuatannya harus lebih besar dari
kekuatan yang diperlukan dalam menahan gaya-gaya yang bekerja.
Kuat rencana > Kuat perlu
Berdasarkan SNI - 03 - 2847 - 2002, agar struktur dan komponen
struktur memenuhi syarat kekuatan dan layak pakai terhadap macam-macam
kombinasi beban, maka harus dipenuhi ketentuan dari faktor beban sebagai
berikut :
Universitas Sumatera Utara
1. Kuat Perlu
Kuat perlu terbagi dalam beberapa kombinasi pembebanan yaitu :
a. Kuat Perlu U untuk menahan beban mati (D) paling tidak harus sama
dengan :
U = 1,4 D
( 2.4 )
b. Kuat perlu (U) yang menahan beban mati (D) dan beban hidup (L),
paling tidak harus sama dengan :
U = 1,2 D + 1,6 L
( 2.5 )
c. Kuat perlu (U) yang menahan beban mati (D), beban hidup (L) dan
beban angin (W), yaitu :
U = 1,2 D + 1,0 L + 1,6 W
( 2.6 )
d. Bila ketahan struktur terhadap gempa (E) harus diperhitungkan
terhadap perencanaan, maka nilai U berlaku :
U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E
( 2.7 )
U = 0,9 D ± 1,0 E
( 2.8 )
Atau
Kuat perlu (U) yang dipakai adalah kuat perlu (U) yang nilai terbesar,
karena pada desain bangunan gedung kantor beban angin dan beban
khusus tidak ditinjau dikarenakan pengaruhnya terhadap bangunan
tidak signifikan maka kuat perlu yang diperhitungkan adalah kuat
perlu pada point (b) dan (d).
2. Kuat Rencana
Kuat rencana suatu komponen struktur, sambungannya dengan komponen
struktur lain, dan penampangnya, sehubungan dengan perilaku lentur, beban
Universitas Sumatera Utara
normal, geser, dan torsi, harus diambil sebagai hasil kali kuat nominal, yang
dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi dari tata cara ini, dengan suatu
faktor reduksi kekuatan.
Tabel 2.2 Faktor reduksi kekuatan
No.
Uraian
Faktor Reduksi ()
1.
Lentur tanpa beban aksial
 0,80
2.
Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur
 0,80
3.
Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur :
a. Komponen struktur dengan tulangan spiral
 0,70
maupun sengkang ikat.
b. Komponen struktur dengan tulangan
 0,65
4.
sengkang
biasa.
Gaya
geser dan
torsi
 0,60
5.
Tumpuan pada beton
 0,70
2.3.3 Detail Tulangan Tahan Gempa
Dalam SNI-03-2847-2002 diatur tentang ketentuan detail tulangan
untuk struktur tahan gempa. Sebagai contoh sebuah struktur yang
direncanakan hanya terhadap beban gravitasi tetapi dikehendaki agar mampu
tahan gempa berarti ketentuan detail tulangan mengikuti ketentuan di pasal
23. Dalam SNI-03-2847-2002 diatur beberapa ketentuan detail tulangan
sesuai dengan sistem rangka yang digunakan. Untuk sistem rangka yang
direncanakan berperilaku elastis dapat menggunakan ketentuan detail
tulangan pasal 9, untuk sistem rangka yang direncanakan berperilaku daktail
menengah (sistem rangka pemikul momen menengah/SRPMM) atau
Universitas Sumatera Utara
berperilaku daktail penuh (sistem rangka pemikul momen khusus/SRPMK)
harus mengikuti ketentuan detail tulangan dalam pasal 23.
1. Ketentuan Detail Tulangan SRPMM
SRPMM adalah sistem rangka pemikul momen menengah dimana
struktur rangka beton bertulang direncanakan berperilaku daktail menengah
artinya tidak semua kapasitas daktilitas strukturnya dikerahkan semuanya.
Desain tersebut dilakukan dengan membagi gaya gempa elastis dengan
sebuah faktor yang sedang sehingga struktur direncanakan dengan nilai beban
gempa yang lebih kecil tapi dengan pendetailan tulangan yang sesuai
diharapkan saat terjadi gempa tidak terjadi kerusakan-kerusakan yang berat.
Karena daktilitas yang dikerahkan masih dalam tingkat menengah maka
detail tulangan yang disyaratkan juga tidak terlalu ketat, terutama dalam
pendetailan elemen-elemen vertikalnya. Untuk elemen lentur balok, SNI-032847-2002 menerapkan beberapa ketentuan penting detail tulangan SRPMM
sebagai berikut :
 Jumlah tulangan positif di muka kolom tidak lebih kecil dari 1/3 jumlah
tulangan negatif pada lokasi yang sama.
 Jumlah tulangan positif dan negatif pada sepanjang bentang tidak lebih
kecil dari 1/5 jumlah tulangan terbesar pada kedua muka kolom.
 Di kedua ujung balok harus dipasang sengkang sepanjang lokasi 2h
(h=tinggi balok) diukur dari muka kolom ke tengah bentang, spasi
sengkang pertama 50 mm. Spasi maksimum sengkang di lokasi tersebut
tidak boleh lebih dari d/4, 8db, 24ds, 300 mm. Lokasi sepanjang 2h
adalah lokasi dimana diharapkan terjadi sendi plastis.
Universitas Sumatera Utara
 Sengkang di sepanjang bentang balok tidak boleh dipasang dengan
spasi melebihi d/2. Untuk elemen aksial-lentur kolom, SNI-03-28472002 menerapkan beberapa ketentuan penting detail tulangan SRPMM
sebagai berikut :

Ditetapkan sebuah panjang Lo yaitu lokasi dimana diharapkan
terjadi sendi plastis, panjang Lo diambil sebagai nilai terbesar dari
1/6 Hn, hkolom, 500 mm. Hn adalah tinggi bersih kolom, h adalah
dimensi penampang kolom terbesar.

Pada daerah Lo harus dipasang sengkang dengan spasi so tidak
melebihi 8db, 24 ds, ½ b, 300 mm. Dimana ”b” adalah dimensi
penampang kolom terkecil.

Pada lokasi selain Lo spasi sengkang dipasang dengan jarak
maksimum 2so.
2. Ketentuan Detail Tulangan SRPMK
SRPMK adalah sistem rangka pemikul momen khusus dimana struktur
rangka beton bertulang direncanakan berperilaku daktail penuh artinya semua
kapasitas daktilitas strukturnya dikerahkan secara maksimal. Desain tersebut
dilakukan dengan membagi gaya gempa elastis dengan sebuah faktor yang
besar sehingga struktur direncanakan dengan nilai beban gempa yang kecil
sekali tapi dengan pendetailan tulangan yang sesuai diharapkan saat terjadi
gempa tidak terjadi kerusakan-kerusakan yang berat karena strukturnya
mampu mengembangkan daktilitasnya secara penuh. Karena daktilitas yang
dikerahkan sudah maksimal maka detail tulangan yang disyaratkan juga
cukup ketat, terutama dalam pendetailan elemen-elemen vertikalnya.
Universitas Sumatera Utara
Untuk elemen lentur balok, SNI-03-2847-2002 menerapkan beberapa
ketentuan penting detail tulangan SRPMK sebagai berikut :
 Jumlah tulangan positif di muka kolom tidak lebih kecil dari 1/2 jumlah
tulangan negatif pada lokasi yang sama. - Jumlah tulangan positif dan
negatif pada sepanjang bentang tidak lebih kecil dari ¼ jumlah tulangan
terbesar pada kedua muka kolom.
 Di kedua ujung balok harus dipasang sengkang sepanjang lokasi 2h
(h=tinggi balok) diukur dari muka kolom ke tengah bentang, spasi
sengkang pertama 50 mm. Spasi maksimum sengkang di lokasi tersebut
tidak boleh lebih dari d/4, 8db, 24ds, 300 mm. Lokasi sepanjang 2h
adalah lokasi dimana diharapkan terjadi sendi plastis.
 Sengkang di sepanjang bentang balok tidak boleh dipasang dengan
spasi melebihi d/2.
Untuk elemen aksial-lentur kolom, SNI-03-2847-2002 menerapkan
beberapa ketentuan penting detail tulangan SRPMK sebagai berikut :
 Ditetapkan sebuah panjang Lo yaitu lokasi dimana diharapkan terjadi
sendi plastis, panjang Lo diambil sebagai nilai terbesar dari 1/6 Hn, h
kolom, 500 mm. Hn adalah tinggi bersih kolom, h adalah dimensi
penampang kolom terbesar. Pada daerah Lo harus dipasang sengkang
dengan spasi tidak melebihi 6db, 1/4 b,
s = 100 + 100 ≤ s ≤ 150 .
( 2.9 )
Dimana ”b” adalah dimensi penampang kolom terkecil.
Universitas Sumatera Utara
 Jika nilai gaya aksial pada kolom melebih 0.1f’cAg, maka sengkang
tersebut diatas dipasang di seluruh tinggi kolom. Jika tidak maka pada
lokasi selain Lo, spasi sengkang dipasang dengan jarak maksimum
6db / 150 mm, diambil nilai yang terkecil.
 Pada ujung kolom yang berhenti di pondasi (pilecap, telapak) atau
dinding beton bertulang maka sengkang tersebut diatas harus
diteruskan sampai ke dalam pondasi sepanjang panjang penyaluran
tarik.
2.4 Perencanaan Dinding Geser
Dalam prakteknya dinding geser selalu dihubungkan dengan sistem rangka
pemikul momen pada gedung. Dinding struktural yang umum digunakan pada
gedung tinggi adalah dinding geser kantilever dan dinding geser berangkai.
Berdasarkan SNI 03-1726-2002 (BSN, 2002), dinding geser beton bertulang
kantilever adalah suatu subsistem struktur gedung yang fungsi utamanya adalah
untuk memikul beban geser akibat pengaruh gempa rencana. Kerusakan pada dinding
ini hanya boleh terjadi akibat momen lentur (bukan akibat gaya geser), melalui
pembentukkan sendi plastis di dasar dinding.
Nilai momen leleh pada dasar dinding tersebut dapat mengalami peningkatan
terbatas akibat pengerasan regangan (strain hardening). Jadi berdasarkan SNI 031726-2002, dinding geser harus direncanakan dengan metode desain kapasitas.
Dinding geser kantilever termasuk dalam kelompok flexural wall, dimana rasio
antara tinggi dan panjang dinding geser tidak boleh kurang dari 2 dan dimensi
panjangnya tidak boleh kurang dari 1,5 m.
Universitas Sumatera Utara
Kerja sama antara sistem rangka penahan momen dan dinding geser
merupakan suatu keadaan khusus, dimana dua struktur yang berbeda sifatnya
tersebut digabungkan. Dari gabungan keduanya diperoleh suatu struktur yang lebih
kuat dan ekonomis. Kerja sama ini dapat dibedakan menjadi beberapa macam,
seperti (BSN, 2002):
a) Sistem rangka gedung yaitu sistem struktur yang pada dasarnya memiliki
rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Pada sistem ini, beban
lateral dipikul dinding geser atau rangka bresing. Sistem rangka gedung
dengan dinding geser beton bertulang yang bersifat daktail penuh dapat
direncanakan dengan menggunakan nilai faktor modifikasi respon, R, sebesar
6,0.
b) Sistem ganda, yang merupakan gabungan dari sistem pemikul beban lateral
berupa dinding geser atau rangka bresing dengan sistem rangka pemikul
momen. Rangka pemikul momen harus direncanakan secara terpisah mampu
memikul sekurang-kurangnya 25% dari seluruh beban lateral yang bekerja.
Kedua sistem harus direncanakan untuk memikul secara bersama-sama
seluruh beban lateral gempa, dengan memperhatikan interaksi keduanya.
Nilai R yang direkomendasikan untuk sistem ganda dengan rangka SRPMK
adalah 8,5.
c) Sistem interaksi dinding geser dengan rangka. Sistem ini merupakan
gabungan dari sistem dinding beton bertulang biasa dan sistem rangka
pemikul momen biasa.
Universitas Sumatera Utara
Perencanaan dinding geser sebagai elemen struktur penahan beban gempa
pada gedung bertingkat bisa dilakukan dengan konsep gaya dalam (yaitu dengan
hanya meninjau gaya-gaya dalam yang terjadi akibat kombinasi beban gempa) atau
dengan konsep desain kapasitas. Pada bagian berikut ini, kedua konsep desain
tersebut akan dijelaskan.
2.4.1 Konsep Gaya Dalam
Menurut konsep ini dinding geser didesain berdasarkan gaya dalam
Vu dan Mu yang terjadi akibat beban gempa. Konsep desain dinding geser
berdasarkan gaya dalam ini pada dasarnya mengacu pada SNI 03-2847-2002
dan ACI 318-05 (ACI 318, 2005). Kuat geser perlu dinding struktural (Vu)
diperoleh dari analisis beban lateral dengan faktor beban yang sesuai,
sedangkan kuat geser nominal, Vn , dinding struktural harus memenuhi:
V  A
(α
′
+ρ .f )
( 2.10 )
Dimana :
A
= Luas penampang total dinding struktural
α
= ¼ untuk h / l  1,5
=
ρ
1
6
untuk h / l ≥ 2
= rasio penulangan arah horizontal (tranversal)
Perlu dicatat bahwa pada persamaan di atas pengaruh adanya
tegangan aksial yang bekerja pada dinding geser tidak diperhitungkan. Hal ini
berarti bahwa persamaan tersebut di atas akan menghasilkan nilai kuat geser
yang bersifat konservatif. Selain itu, agar penerapan konsep desain geser
berdasarkan gaya dalam ini berhasil, maka kuat lebih (overstrength) desain
lentur dinding struktural yang dirancang sebaiknya dijaga serendah mungkin.
Universitas Sumatera Utara
Dalam kaitan dengan hal ini, SNI 03-2847-02 mensyaratkan agar beton dan
tulangan longitudinal dalam lebar efektif flens, komponen batas, dan badan
dinding harus dianggap efektif menahan lentur.
Dinding juga harus mempunyai tulangan geser tersebar yang
memberikan tahanan dalam dua arah orthogonal pada bidang dinding.
Apabila rasio hw/lw tidak melebihi 2, rasio penulangan ρv (longitudinal)
tidak boleh kurang daripada rasio penulangan ρn (lateral). Selain itu,
berdasarkan SNI 03-2847-02 dinding struktural dengan rasio hw/lw tidak
melebihi 2 (yaitu dinding struktural yang perilakunya bersifat brittle)
sebaiknya didesain dengan metoda desain kapasitas. Sebagai alternatif,
dimana kuat geser nominalnya tetap dipertahankan lebih kecil daripada gaya
geser
yang timbul sehubungan dengan pengembangan kuat
lentur
nominalnya, maka dinding struktural tersebut dapat didesain dengan faktor
reduksi yang lebih rendah, yaitu 0,55.
2.4.2 Konsep Desain Kapasitas
Berdasarkan SNI beton yang berlaku (SNI 03-2847-02), struktur
beton bertulang tahan gempa pada umumnya direncanakan dengan
mengaplikasikan konsep daktilitas. Dengan konsep ini, gaya gempa elastik
dapat direduksi dengan suatu faktor modifikasi response struktur (faktor R),
yang merupakan representasi tingkat daktilitas yang dimiliki struktur. Dengan
penerapan konsep ini, pada saat gempa kuat terjadi, hanya elemen–elemen
struktur bangunan tertentu saja yang diperbolehkan mengalami plastifikasi
sebagai sarana untuk pendisipasian energi gempa yang diterima struktur.
Universitas Sumatera Utara
Elemen-elemen tertentu tersebut pada umumnya adalah elemen-elemen
struktur yang keruntuhannya bersifat daktil. Elemen-elemen struktur lain
yang tidak diharapkan mengalami plastifikasi haruslah tetap berperilaku
elastis selama gempa kuat terjadi.
Selain itu, hirarki atau urutan keruntuhan yang terjadi haruslah sesuai
dengan yang direncanakan. Salah satu cara untuk menjamin agar hirarki
keruntuhan yang diinginkan dapat terjadi adalah dengan menggunakan
konsep desain kapasitas. Pada konsep desain kapasitas, tidak semua elemen
struktur dibuat sama kuat terhadap gaya dalam yang direncanakan, tetapi ada
elemen-elemen struktur atau titik pada struktur yang dibuat lebih lemah
dibandingkan dengan yang lain. Hal ini dibuat demikian agar di elemen atau
titik tersebutlah kegagalan struktur akan terjadi di saat beban maksimum
bekerja pada struktur. Pada dinding geser kantilever, sendi plastis diharapkan
terjadi pada bagian dasar dinding. Dalam konsep desain kapasitas, kuat geser
di dasar dinding harus didesain lebih kuat daripada geser maksimum yang
mungkin terjadi pada saat
penampang di
dasar
dinding tersebut
mengembangkan momen plastisnya.
2.5 Persyaratan Dinding Geser
Pada dinding yang tinggi atau juga dinding geser serta gabungan dindingdinding seperti pada dinding core yang paling menentukan adalah beban aksial dan
lentur, seperti yang berlaku pada kolom. Oleh karena itu, prosedur desain dan
perhitungan-perhitungan pada kolom juga secara umum juga dapat diaplikasikan.
Detail penulangan untuk dinding berbeda dari penulangan kolom. Elemen-elemen
Universitas Sumatera Utara
pembatas mungkin dapat diletakan pada akhir atau sudut bidang dinding untuk
meningkatkan ketahanan momen-nya, seperti pada Gambar 7.33. Struktur dinding
beton berlaku untuk dinding yang menahan beban aksial, dengan atau tanpa lentur.
Dinding harus direncanakan terhadap beban eksentris dan setiap beban lateral atau
beban lain yang bekerja padanya. Panjang horizontal dinding yang dapat dianggap
efektif untuk setiap beban terpusat tidak boleh melebihi jarak pusat ke pusat antar
beban, ataupun melebihi lebar daerah pembebanan ditambah 4 kali tebal dinding.
Dinding harus diangkurkan pada komponen-komponen struktur yang
berpotongan dengannya misalnya lantai dan atap, atau pada kolom, pilaster, sirip
penyangga, dan dinding lain yang bersilangan, dan pada fondasi telapak. Rasio
minimum untuk luas tulangan vertikal terhadap luas bruto beton haruslah:
a) 0,0012 untuk batang ulir yang tidak lebih besar daripada D16 dengan
tegangan leleh yang disyaratkan tidak kurang daripada 400 Mpa.
b) 0,0015 untuk batang ulir lainnya.
c) 0,0012 untuk jaring kawat baja las (polos atau ulir) yang tidak lebih besar
daripada P16 atau D16.
Rasio minimum untuk luas tulangan horizontal terhadap luas bruto beton
haruslah:
a) 0,0020 untuk batang ulir yang tidak lebih besar daripada D16 dengan
tegangan leleh yang disyaratkan tidak kurang daripada 400 Mpa.
b) 0,0025 untuk batang ulir lainnya.
c) 0,0020 untuk jarring kawat baja las (polos dan ulir) yang tidak lebih besar
daripada P16 atau D16.
Universitas Sumatera Utara
Pada dinding dengan ketebalan lebih besar daripada 250 mm, kecuali dinding
ruang bawah tanah, harus dipasang dua lapis tulangan di masing-masing arah yang
sejajar dengan bidang muka dinding dengan pengaturan sebagai berikut:
1) Satu lapis tulangan, yang terdiri dari tidak kurang daripada setengah dan tidak
lebih daripada dua pertiga jumlah total tulangan yang dibutuhkan pada
masing-masing arah, harus ditempatkan pada bidang yang berjarak tidak
kurang daripada 50 mm dan tidak lebih daripada sepertiga ketebalan dinding
dari permukaan luar dinding.
2) Lapisan lainnya, yang terdiri dari sisa tulangan dalam arah tersebut di atas,
harus ditempatkan pada bidang yang berjarak tidak kurang dari 20 mm dan
tidak lebih dari sepertiga tebal dinding dari permukaan dalam dinding. Jarak
antara tulangan-tulangan vertikal dan antara tulangan-tulangan horizontal
tidak boleh lebih besar daripada tiga kali ketebalan dinding dan tidak pula
lebih besar daripada 500 mm.
Tulangan vertikal tidak perlu diberi tulangan pengikat lateral bila luas
tulangan vertikal tidak lebih besar daripada 0,01 kali luas bruto penampang beton,
atau bila tulangan vertikal tidak dibutuhkan sebagai tulangan tekan. Di samping
adanya ketentuan mengenai tulangan minimum, di sekeliling semua bukaan jendela
dan pintu harus dipasang minimal dua tulangan D16. Batang tulangan ini harus lebih
panjang dari sisi-sisi bukaan. Terhadap sudut-sudut bukaan, batang tulangan harus
diperpanjang
sejauh
jarak
yang
diperlukan
untuk mengembangkan
kemampuannya tetapi tidak kurang dari 600 mm.
Universitas Sumatera Utara