PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA BANGUNAN GEDUNG BERDASARKAN SNI 2847:2013 DAN SNI 1726:2012 DI PADANG Muhammad Zangki, Hendri Gusti Putra, Indra Farni Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang E-mail : [email protected], [email protected], [email protected] Abstrak Kota Padang merupakan daerah yang rawan terhadap gempa bumi sehingga dibutuhkan sistem struktur yang dapat mengurangi resiko kerusakan pada bangunan gedung akibat gempa bumi tersebut. Dinding geser adalah dinding yang dirancang untuk menahan geser atau gaya lateral akibat gempa bumi. Untuk merencanakan dinding geser ini menggunakan acuan SNI 2847:2013, untuk perencanaan gempanya menggunakan SNI 1726:2012 dengan menggunakan metode lateral ekivalen. Untuk perhitungan gaya-gaya yang pada struktur digunakan alat bantu Etabs v.9.5.0. Struktur ini memiliki ketinggian total 24 m dengan ketinggian total dinding geser 22 m dengan lebar 4 m . Dibangun diatas tanah lunak (SE), kategori resiko gedung IV, faktor keutamaan 1.5 dengan Ss = 2.5 g, S1= 0.8 g dan PGA = 0.9 g. Dari analisa diperoleh respon spektrum T0 = 0.171, Ts = 0.853 dan Sa = 0.655. Dinding geser direncanakan dengan ketebalan 30 cm menggunakan tulangan horizontal dan transversal D16 – 300, dan untuk pengangkurnya digunakan D16 - 100. Kata kunci : Padang, gempa, sni, etabs, dinding geser, gedung Pembimbing I Pembimbing II Ir. Hendri Gusti Putra, MSCE Ir. H. Indra Farni, MT. BUILDING SHEAR WALL DESIGN USING SNI 2847:2013 AND 1726:2012 IN PADANG Muhammad Zangki, Hendri Gusti Putra, Indra Farni Civil Engineering Departement, Faculty of Civil Engineering and Planning, Bung Hatta University of Padang E-mail : [email protected], [email protected], [email protected] Abstract Padang city is an high risk area of earthquake. Therefore required structure system which is able to minimalize the risk of earthquake effect for the building. Shear wall is a wall system that designed to restrain shear forces and earthquake lateral forces. The reference for design this shear wall are SNI 2847:2013. Earthquake response design using SNI 1726:2012 by lateral equivalent method. Forces design calculated using Etabs v.9.0.5 software. This structure have 24 m in height , 22 m shear wall height and 4 m in width . Constructed on soft ground type (SE), building structure risk category IV, Importance factor 1.5 with S s = 2.5 g, S1= 0.8 g and PGA = 0.9 g. Analysis result of spectrum response is T0 = 0.171, Ts = 0.853 and Sa = 0.655. Shear wall result using 30 cm in thickness, using D16 – 300 bars in horizontal and transversal direction, and D16 – 100 for shear connector. Keywords : Padang, earthquake, sni, etabs, shear wall, structure Supervisor I Supervisor II Ir. Hendri Gusti Putra, MSCE Ir. H. Indra Farni, MT. bumi atau kulit bumi atau kerak bumi I. PENDAHULUAN Indonesia berada di daerah yang dapat menimbulkan kkerusakan rawan dahsyat dan bencana lainnya seperti gempa karena tiga jalur gempa yang ada di tsunami. dunia dua diantaranya bertemu di Indonesia. Kota Padang yang terletak di-Pulau 3. Gempa Bumi Runtuhan Gempa bumi yang disebabkan oleh Sumatera merupakan salah satu wilayah yang keruntuhan rawan terhadap gempa bumi. Pada saat terjadi gempa baik diatas maupun dibawah permukaan tanah. Gempa ini bumi, biasanya terjadi pada daerah kapur bangunan mengalami gerakan vertikal dan ataupun pada daerah pertambangan. gerakan horizontal. Gerakan-gerakan ini Gempa bumi ini jarang terjadi menimbulkan gaya inersia atau gaya-gaya dan bersifat lokal. gempa dipusat masa struktur, baik arah 4. Gempa Bumi Buatan vertikal maupun arah horizontal. Gempa bumi buatan adalah gempa Gempa bumi adalah getaran atau bumi yanng diakibatkan oleh aktivitas guncangan yang terjadi di permukaan bumi. manusia seperti peledakan dinamit, Secara garis besar gempa bumi dapat bom, ataupun nuklir. diklasifikasikan menjadi empat jenis, yaitu : 1. Gempa Bumi Vulkanik Diantara keempat jenis gempa diatas, Gempa bumi ini terjadi akibat adanya gempa bumi tektonik merupakan gempa aktivitas magma yang biasa terjadi bumi yang paling sering terjadi. Secara sebelum gunung api meletus. Apabila spesifik, gempa bumi tektonik juga dapat keaktifan gunung api semakiin tinggin, diartikan sebagai peristiwa pelepasan energi akan timbulnya gelombang seismik secara tiba-tiba yang ledakan dan juga terjadinya gempa disebabkan oleh adanya deformasi lempeng bumi. tektonik yang ada di kerak bumi. Pelepasan mengakibatkan 2. Gempa Bumi Tektonik energi dan guncangan secara tiba-tiba ini Gempa bumi ini disebabkan oleh meyebabkan gelombang seismik yang yang adanya aktivitas pergerakan lempeng memyebar dan merambat melalui kerak pelat bumi. tektonik, yaitu pergeseran Kenyataannya, lempeng-lempeng lempeng-lempeng tektonik yang terjadi tektonik ini selalu bergerak dan saling secara tiba-tiba sehingga menyebabkan mendesak satu sama lainnya. gelombang seismik yang menyebar dan Getaran bumi akibat gempa tektonik merambat melalui lapisan lapisan kulit inilah yang paling banyak menimbulkan kerusakan masif dan mengakibatkan banyaknya korban jiwa. (Bambang Budiono dan Lucky Supriatna, 2011 ) GEMPA INDONESIA Gempa ringan, bangunan tidak boleh mengalami kerusakan baik pada elemen Menurut SNI 1726:2012,BSN dan PETA (HAZARD) Filosofi bangunan tahan gempa: 2010, Kementrian Pekerjaan Umum wilayah gempa di indonesia untuk perencanaan bangunan gedung ditetapkan berdasarkan parameter : 1. PGA (percepatan puncak batuan dasar); 2. SS (percepatan batuan dasar pada periode pendek); 3. S1 (percepatan batuan dasar pada periode 1 non struktural maupun pada elemen strukturalnya. Gempa sedang, boleh mengalami kerusakan pada elemen non strukturalnya akan tetapi elemen struktural tidak boleh rusak. Gempa Kuat, bangunan boleh mengalami kerusakan baik pada elemen detik); non Parameter diatas dapat kita lihat dari strukturalnya, gambar dibawah ini : penghuni Gambar 1. 1 Peta Respon Spektra Percepatan 0,2 detik (Ss) untuk probabilitas terlampaui 2% dalam 50 tahun. bangunan struktural maupun akan bangunan tetapi tetap elemen jiwa selamat dalam arti sebelum bangunan runtuh masih cukup waktu bagi penghuni untuk keluar/mengungsi ke tempat aman Dari permasaalahan diatas disimpulkan bahwa suatu bangunan harus dapat memikul beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut. Baik beban lateral (beban gempa Sumber : PETA HAZARD GEMPA INDONESIA 2010, Kementrian Pekerjaan Umum dan beban angin) yang dapat menimbulkan Gambar 1. 2 Peta Respon Spektra Percepatan 0,2 detik (Ss) untuk probabilitas terlampaui 2% dalam 50 tahun. mati dan beban hidup). defleksi lateral serta beban gravitasi (beban Salah satu metode yang digunakan dalam perencanaan struktur tahan gempa adalah dinding geser (shear wall). Dinding geser ini akan menghasilkan ketahanan lentur yang tinggi dengan memanfaatkan sifat-sifat beton bertulang. Dalam perencanaan struktur tahan Sumber : PETA HAZARD GEMPA INDONESIA 2010, gempa, tiap elemen struktur didesain dengan Kementrian Pekerjaan Umum berbagai ketentuan tertentu. Begitu juga dengan dinding struktural yang merupakan bangunan biasa disebut dengan inti struktural sistem struktur atau bagian dari sistem yang (structural cored). memikul beban gempa seperti dinding geser. Dinding geser dikategorikan Dinding geser dari beton bertulang adalah berdasarkan geometrinya yaitu: elemen struktur vertikal yang biasa 1. Flexural wall (dinding langsing), yaitu digunakan pada gedung bertingkat tinggi dinding geser yang memiliki rasio hw/lw yang berfungsi untuk menahan gaya ≥ 2, dimana desain dikontrol oleh lateral (beban gempa dan angin). perilaku lentur. Sebuah dinding geser ( shear wall ) 2. Squat wall (dinding pendek), yaitu merupakan dinding yang dirancang untuk dinding geser yang memiliki rasio menahan geser atau gaya lateral akibat hw/lw ≤ 2, dimana desain dikontrol gempa oleh perilaku geser. bumi. Banyak bangunan yang menggunakan dinding geser untuk membuat 3. Coupled shear wall (dinding rumah yang lebih aman dan lebih stabil. berangkai), dimana momen guling Dinding geser yang efektif adalah baik kaku yang dan kuat. Dinding geser (shearwall) adalah ditahan oleh sepasang dinding, yang unsur pengaku vertikal yang dirancang untuk dihubungkan menahan gaya lateral atau gampa yang perangkai, sebagai gaya-gaya tarik dan bekerja pada bangunan. tekan yang bekerja pada masing- Dinding geser adalah dinding beton masing terjadi akibat beban gempa dasar oleh balok-balok pasangan dinding bertulang dengan kekakuan bidang datar tersebut. yang sangat besar, yang ditempatkan pada Dalam prakteknya dinding geser selalu lokasi tertentu (ruang lift atau tangga) berhubungan dengan rangka struktur gedung. untuk Dinding geser yang umum digunakan adalah menyediakan tahanan gaya/beban horizontal (Pranata dan Yunizar, 2011). Penggabungan dan geser kantilever dan dinding geser berangkai. dinding geser, terutama bagi bangunan tinggi Dalam kasus dinding geser yang berdiri dengan dapat bebas, deformasi yang terjadi mirip dengan untuk sebuah balok kantilever yang berdiri di atas memperoleh kekenyalan/daktilitas (ductility) tanah sehingga disebut sebagai cantilever dan kekakuan sistem struktur. Penempatan shear wall. struktur memberikan antara beton. hasil portal dinding geser yang berdiri bebas atau dinding Hal yang ini baik dinding geser dapat dilakukan pada sisi luar Berdasarkan SNI 03-1726-2002, bangunan atau pada pusat bangunan. Dinding pengertian dinding geser beton bertulang geser yang ditempatkan pada bagian dalam kantilever adalah suatu subsistem struktur gedung yang fungsi utamanya adalah untuk struktur bangunan boleh mengalami memikul beban geser akibat pengaruh gempa kerusakan ringan pada lokasi yang rencana, yang runtuhnya disebabkan oleh mudah diperbaiki yaitu pada ujung- momen lentur (bukan oleh gaya geser) ujung balok di muka kolom, yang dengan terjadinya sendi plastis pada kakinya, diistilahkan sendi dimana nilai plastis, struktur momen lelehnya dapat pada tahap ini disebut tahap First mengalami peningkatan terbatas akibat Yield pengerasan regangan. Dinding geser yang merupakan parameter penting karena merupakan batas antara kantilever termasuk dalam flexural wall kondisi dimana rasio rasio hw/lw ≥ 2 dan lebarnya kondisi plastik (rusak) tetapi tidak tidak boleh kurang dari 1,5 m. roboh atau disingkat sebagai kondisi Hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan dinding geser sebagai penahan elastik (tidak rusak) dan batas antara beban gempa ringan dan gempa kuat. gaya geser yang besar akibat gempa yaitu 3. Di bawah gempa kuat (gempa dengan bahwa dinding geser tidak boleh runtuh periode ulang 200-500 tahun dengan akibat gaya geser, sehingga apabila dinding probabilitas 20%-10% dalam kurun geser runtuh akibat gaya geser itu sendiri waktu umur gedung) resiko kerusakan maka otomatis keseluruhan struktur akan harus runtuh karena sudah tidak ada lagi yang keruntuhan struktur. Jadi, kerusakan menahan gaya geser tersebut. struktur pada saat gempa kuat terjadi Dalam tahan gempa perencanaan struktur yang diterima tapi tanpa bangunan harus didesain pada tempat-tempat didesain tertentu sehingga mudah diperbaiki harus memenuhi kriteria sebagai berikut : 1. Di dapat bawah gempa ringan (gempa dengan periode ulang 50 tahun dengan probabilitas 60% dalam kurun waktu setelah gempa kuat terjadi. Menurut SNI 1726:2012 Dasar sistem utama yang menahan gaya lateral adalah : 1. Sistem Dinding Penumpu umur gedung) struktur harus dapat Dinding penumpu sering juga disebut berespon elastik tanpa mengalami sebagai dinding geser. Dinding geser kerusakan baik pada elemen struktural membentang pada keseluruhan jarak (balok, kolom, pelat dan pondasi vertikal antar lantai. Jika dinding struktur) dan elemen non struktural ditempatkan (dinding bata, plafond dan lain lain). simetris secara dalam hati-hati dan perencanaannya, 2. Di bawah gempa sedang (gempa dinding geser sangat efisien dalam dengan periode ulang 50-100 tahun) menahan beban vertikal maupun lateral dan tidak menggangu persyaratan Pemikul Momen yaitu Sistem Rangka arsitektural. Dinding geser ini memikul Pemikul Momen Biasa; Sistem Rangka hampir seluruh beban lateral, beban Pemikul Momen Menengah; Sistem gravitasi juga ditahan dinding ini Rangka Pemikul Momen Khusus. sebagai dinding struktural. 4. Sistem Ganda (Dual Sistem) 2. Sistem Rangka Bangunan Sistem Ganda dapat memberikan hasil Pada sistem ini terdapat rangka ruang yang baik untuk memperoleh daktilitas lengkap yang memikul beban-beban dan kekakuan sistem struktur. gravitasi, sedangkan Tipe sistem struktur ini memiliki 3 ciri dipikul oleh beban dinding lateral struktural. dasar, yaitu : struktural Rangka ruang lengkap berupa Sistem direncanakan memikul seluruh beban Rangka Pemikul Momen yang penting gempa, rangka balok kolom harus berfungsi memikul beban gravitasi. Walaupun dinding diperhitungkan terhadap efek Pemikul beban lateral dilakukan oleh simpangan lateral dinding struktural Dinding oleh beban gempa rencana, mengingat Rangka rangka tersebut di tiap lantai masih yang tersebut terakhir ini harus secara menyatu dengan tersendiri sanggup memikul sedikitnya melalui lantai-lantai. dinamakan dinding struktur Efek syarat ini Pemikul dan Sistem Momen dimana 25 % dari beban dasar geser nominal. kompatibilitas deformasi . 3. Sistem Struktural Dinding Struktural dan Sistem Rangka Rangka Pemikul Momen Pemikul Momen direncanakan untuk (SRPM) menahan beban dasar geser nominal (V) Rangka pemikul Momen terdiri dari secara proposional berdasarkan kekakuan komponen relatifnya. berupa (subsistem) balok dan horisontal komponen (subsistem) vertikal berupa kolom yang dihubungkan Kekakuan dimensi portal balok secara tergantung dan kolom, kaku. pada serta proposional terhadap jarak lantai ke lantai dan jarak kolom ke kolom. Menurut tercantum tabel 9 SNI 1726:2012 3 jenis Sistem rangka II. METODOLOGI 2.1. Cs = 0.044 SDS Ie ≥ 0.01 persamaan (2.4.) Geser Dasar Seismik Geser dasar seismik, V, dalam arah Sebagai untuk struktur yang berlokasi yang ditetapkan harus ditentukan sesuai di daerah di mana S1 sama dengan atau lebih dengan persamaan berikut ini : besar dari 0,6 g, maka Cs harus tidak kurang dari : persamaan (2.1.) V = Cs W Ket : persamaan (2.5.) 2.2. Cs = koefisien respons seismik W = berat seismik efektif Perhitungan koefisien Ket : respons = parameter percepatan spektrum SD1 respons desain dalam rentang seismik Koefisien respons seismik, Cs, harus ditentukan sesuai dengan persamaan berikut : S1 = periode 1 detik T = Parameter Percepatan Respon Maksimum Periode persamaan (2.2.) fundamental struktur (detik) Ket : SDS = 2.3. Reduksi interaksi tanah struktur Reduksi parameter percepatan spektrum interaksi tanah struktur R = respons desain dalam rentang diijinkan bila ditentukan menggunakan pasal 13 SNI 1726:2012, atau prosedur yang periode pendek Ie = faktor modifikasi respons diterima secara umum lainnya yang disetujui faktor keutamaan gempa oleh otoritas yang berwenang. Nila Cs yang dihitung dari persamaan 2.4. Nilai Maksimum Ss dalam Penentuan diatas, tidak boleh melebihi : Cs Untuk struktur beraturan dengan persamaan (2.3.) ketinggian lima tingkat atau kurang dan Nila Cs yang dihitung dari persamaan diatas, tidak boleh kurang dari : mempunyai perioda ( T ) sebesar 0,5 detik atau kurang, Cs diijinkan dihitung menggunakan nilai sebesar 1,5 untuk Ss. 2.5. Penentuan Perioda ( T ) Tabel 2.1. Koefisien Untuk Batas atas Pada Perioda fundamental struktur ( T ), Perioda yang Dihitung dalam arah yang ditinjau harus diperoleh Parameter percepatan menggunakan respons spektral desain properti struktur dan karateristik deformasi elemen penahan dalam analisis yang teruji. Perioda fundamental struktur ( T ), tidak boleh melebihi hasil koefisien untuk batasan atas pada perioda yang dihitung (Cu) dari tabel 2.12 dan periode fundamental pendekatan ( Ta ), yang ditentukan sesuai dengan pasal 7.8.2.1 SNI 1726:2012, pelaksanaan Sebagai analisis alternatif untuk pada menentukan Pada 1 Detik (SD1) ≥ 0,4 1,4 0,3 1,4 0,2 1,5 Sumber :SNI 1726:2012,BSN 0,15 1,6 Tabel 2.2. Koefisien Untuk Batas atas Pada ≤ 0,1 1,7 Tipe struktur Sistem rangka Ct momen di mana rangka secara perioda memikul 100 persen gaya bangunan pendekatan ( Ta ), yang dihitung gempa yang disyaratkan sesuai dengan pasal 7.8.2.1 SNI 1726:2012. dan tidak dilingkupi atau menggunakan dihubungkan 2.6. Perioda fundamental pendekatan (Ta) Perioda fundamental pendekatan harus ditentukan dari persamaan berikut ini : persamaan (2.6.) Ket : Ct = Ditentukan dari tabel 2.13 hn = Ketinggian Struktur (m) x = Ditentukan dari tabel 2.13 x pemikul perioda fundamental struktur ( T ), diijinkan langsung Koefisien Cu dengan komponen yang lebih kaku dan akan mencegah rangka a Rangka Bajajika Pemikul dari defleksi dikenai 0,0724a Rangka Beton Pemikul 0,0466 Momen gaya gempa:baja Rangka dengan 0,0731a Momen Rangka baja dengan 0,0731a bresing eksentris Semua sistem struktur 0,0488a bresing terkekang terhadap Perioda yang Dihitung lainnya tekuk Sumber :SNI 1726:2012,BSN 0,8 0,9 0,75 0,75 0,75 Sebagai alternatif, diijinkan untuk menentukan perioda fundamental pendekatan ( Ta ) dalam detik, dari persamaan berikut untuk struktur dengan ketinggian tidak melebihi 12 tingkat di mana sistem penahan gaya gempa terdiri dari rangka penahan momen beton atau baja secara keseluruhan dan tinggi tingkat paling sedikit 3 m: yang ditinjau. persamaan (2.7.) 2.7. Ket : = N Distribusi Vertikal Gaya Gempa Gaya gempa lateral Jumlah Tingkat Fx (kN) yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari Perioda fundamental pendekatan persamaan berikut : dalam detik untuk Struktur dinding geser batu bata atau beton diijinkan untuk persamaan (2.10.) ditentukan dari Persamaan 2.10 sebagai berikut: persamaan (2.11.) persamaan (2.8.) Ket : Dimana hn telah didefinisikan Cvx = Faktor Distribusi Vertikal V = gaya lateral desain total atau sebelumnya, dan Cw dihitung dari Persamaan 2.11 berikut : geser persamaan (2.9.) dasar struktur, dinyatakan kilonewton (kN) Wi dan di = bagian berat seismik efektif total struktur (W) yang ditempatkan Wx atau dikenakan pada tingkat i atau x tinggi dari dasar sampai tingkat i hi Ket : AB Ai = = dan luas dasar struktur, dinyatakan hx = atau x, dinyatakan dalam meter (m) 2 dalam meter persegi(m ) Eksponen yang terkait dengan luas badan dinding geser “ i “, Di = dinyatakan dalam meter hi = persegi(m2) x = Panjang dinding geser “ i “, Tinggi dinding geser “ i “, dinyatakan dalam meter (m) dinding geser perioda struktur sebagai berikut: untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 0,5 detik atau dinyatakan dalam meter (m) jumlah k dalam bangunan yang efektif dalam menahan gaya lateral dalam arah kurang, k = 1, untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 2,5 detik atau lebih, k = 2, untuk struktur yang mempunyai perioda antara 0,5 dan 2,5 detik, k harus sebesar 2 atau harus dan 2.0. ditentukan dengan interpolasi 2.9.2. Dalam 21.9.4.1, nilai rasio hw / lw yang linier antara 1 dan 2. digunakan untuk menentukan Vn untuk segmen-segmen dinding harus yang 2.8. Distribusi Horizontal Gaya Gempa Geser tingkat desain gempa di semua tingkat (Vx) (kN) harus ditentukan dari lebih besar dari rasio-rasio untuk dinding keseluruhan dan segmen dinding yang ditinjau. persamaan: 2.9.3. Dinding harus mempunyai tulangan geser terdistribusi yang memberikan persamaan (2.12.) tahanan dalam dua arah ortogonal pada bidang dinding. Jika hw / lw tidak melebihi 2,0, rasio tulangan ρl tidak Ket : = Fi boleh kurang dari rasio tulangan ρt. bagian dari geser dasar seismik (V ) yang timbul di Tingkat i dinyatakan dalam kilo newton (kN) harus didistribusikan pada berbagai elemen vertikal sistem penahan gaya gempa di yang ditinjau berdasarkan pada kekakuan lateral relatif elemen penahan vertikal dan diafragma. 2.9. dinding kombinasi Vn tidak boleh diambil lebih struktur adalah luas kombinasi bruto dari semua segmen dinding vertikal. Untuk salah satu dari segmen dinding vertikal individu, Vn tidak boleh diambil lebih besar dari 0,83 Acw √fc’ dimana Acw adalah luas penampang beton dari segmen dinding vertikal individu yang Kekuatan geser 2.9.1. Vu yang menahan gaya lateral yang sama, besar dari 0,66 Acv √fc’ , dimana Acv Geser tingkat desain gempa (Vx) (kN) tingkat 2.9.4. Untuk semua segmen dinding vertikal tidak boleh melebihi : ditinjau. 2.9.5. Untuk segmen dinding horizontal, termasuk balok kopel, Vn tidak boleh persamaan (2.13.) diambil lebih besar dari 0,83 Acw √fc’ dimana Acw adalah luas penampang Dimana koefisien αc adalah 0.25 untuk hw / lw ≤ 1,5 adalah 0,17 untuk hw / lw ≥ 2,0 dan bervariasi secara linier antara 0,25 dan 0,17 untuk hw / lw antara 1,5 beton dari segmen dinding horizontal atau balok kopel. Gambar 1. 3 Luas Joint Efektif 2.9.2. Elemen pembatas dinding struktur khusus 2.9.2.1. Kebutuhan untuk elemen pembatas khusus di tepi-tepi dinding struktur harus dievaluasi sesuai dengan 21.9.6.2 atau 21.9.6.3. Persyaratan dari 21.9.6.4 dan 21.9.6.5 juga harus dipenuhi. Sumber :SNI 2847:2013,BSN 2.9.2.2. Subpasal ini berlaku untuk dinding 2.9.1. Desain untuk beban lentur dan atau pier dinding yang secara efektif menerus dari dasar struktur sampai aksial 2.9.1.1. Dinding struktur dan bagian-bagian dari dinding tersebut yang dikenai kombinasi beban lentur dan aksial harus didesain sesuai 10.2 dan 10.3 kecuali bahwa 10.3.6 dan persyaratan regangan nonlinier dari sisi paling dinding dan didesain untuk mempunyai penampang kritis tunggal untuk lentur dan beban aksial. Dinding memenuhi yang tidak persyaratan-persyaratan ini harus didesain dengan 21.9.6.3. 10.2.2 tidak berlaku. Beton dan (a) tulangan longitudinal dengan elemen pembatas khusus disalurkan dalam lebar yang sayap Daerah tekan harus diperkuat dimana : (flange) efektif, elemen pembatas, dan badan (web) dinding harus persamaan (2.14.) dianggap efektif. Pengaruh bukaan dinding harus ditinjau. c dalam pers. (2.14) diatas 2.9.1.2. Kecuali bila analisis yang lebih detail dilakukan, lebar sayap (flange) efektif dari penampang sayap (flange) harus menerus dari muka badan (web) suatu jarak yang sama dengan yang lebih kecil dari setengah jarak ke badan (web) dinding yang bersebelahan dan 25 persen tinggi dinding total. berkaitan dengan sumbu netral terbesar yang dihitung untuk gaya aksial kekuatan yang terfaktor dan momen nominal konsisten dengan perpindahan desain δu / hw dalam Pers. (2.30) tidak boleh diambil kurang dari 0,007; (b) Bila elemen pembatas khusus (a). Elemen pembatas disyaratkan oleh 21.9.6.2(a), menerus secara horisontal dari tulangan pembatas serat tekan terluar suatu jarak khusus harus menerus secara tidak kurang dari c – 0,1 lw dan vertikal dari penampang kritis c/2. Dimana c adalah tinggi suatu jarak tidak kurang dari sumbu netral terbesar yang yang lebih besar dari lw atau dihitung untuk gaya aksial Mu / 4Vu . terfaktor dan kekuatan momen elemen nominal 2.9.2.3. Dinding struktur yang tidak didesain terhadap ketentuan-ketentuan dari 21.9.6.2 harus memiliki elemen pembatas khusus pada batas-batas dan tepi-tepi sekeliling bukaan dinding struktur dimana tegangan tekan serat terjauh maksimum, terkait dengan kombinasi beban termasuk pengaruh gempa, E melebihi 0,2 fc’. Elemen pembatas khusus diizinkan untuk dihentikan dimana tegangan dihitung kurang tekan dari yang 0,5 fc’. Tegangan-tegangan harus dihitung untuk gaya-gaya terfaktor menggunakan model elastis linier dan sifat penampang bruto. Untuk dinding dengan sayap (flange), lebar sayap (flange) efektif seperti didefinisikan dalam 21.9.5.2 harus digunakan. 2.9.2.4. Bila harus disyaratkan 21.9.6.3, dipenuhi: (a) pembatas oleh 21.9.6.2 sampai (e) (b). Dalam penampang bersayap (flanged), elemen pembatas harus mencakup lebar sayap (flange) efektif dalam kondisi tekan dan harus menerus paling sedikit 300 mm ke dalam badan (web); (c). Tulangan transversal elemen pembatas harus persyaratan memenuhi dari 21.6.4.2 hingga 21.6.4.4, kecuali Pers. (21-4) tidak perlu dipenuhi dan batas spasi transversal dari tulangan 21.6.4.3(a) harus sebesar sepertiga dari dimensi terkecil dari elemen pembatas; (d). Tulangan transversal elemen pembatas di dasar dinding menerus khusus tumpuan atau menurut harus konsisten dengan δu. harus elemen yang paling ke dalam sedikit 21.9.2.3, ld dari tulangan longitudinal terbesar pada elemen pembatas khusus kecuali bila elemen pembatas 2.9.2.5. Bila elemen pembatas khusus tidak khusus berhenti pada fondasi disyaratkan tapak, fondasi pelat penuh 21.9.6.3, (a) dan (b) harus dipenuhi (mat), (Gambar 2.14): atau fondasi, penutup dimana tiang tulangan oleh (a) Bila 21.9.6.2 rasio atau tulangan transversal elemen pembatas longitudinal khusus harus menerus paling dinding lebih besar dari 2,8/fy sedikit 300 mm ke dalam tulangan transversal pembatas fondasi tapak, fondasi pelat harus memenuhi 21.6.4.2, dan penuh, atau penutup tiang 21.9.6.4(a). Spasi longitudinal fondasi; maksimum (e). Tulangan horizontal dalam badan (web) dinding harus transversal di pembatas tulangan pada pembatas tidak boleh melebihi 200 mm; menerus ke dalam 150 mm (b) Kecuali bila Vu pada bidang dari ujung dinding. Tulangan dinding kurang dari 0,083 Acv harus untuk λ √fc’ , tulangan horizontal dalam yang diangkur mengembangkan kondisi tarik terkekang Fy dalam dari berhenti pada tepi inti dinding struktur tanpa elemen elemen pembatas harus memiliki kait pembatas menggunakan kait standar atau Bila tulangan tepi atau tulangan elemen pembatas terkekang tepi harus dilingkupi dalam mempunyai cukup sengkang U yang memiliki untuk menyalurkan tulangan ukuran dan spasi yang sama badan horizontal, dan Av fy / s seperti, dari tulangan badan tidak lebih lewatkan besar dari Ash fyt / s dari horisontal. kepala standar. panjang tulangan transversal elemen pembatas paralel terhadap tulangan badan, diizinkan untuk menghentikan tulangan badan tanpa kait atau kepala standar. yang dan ke, memegang disambung tulangan Gambar 1. 4 Rasio tulangan longitudinal untuk kondisi pembatas dinding tipikal Untuk input data Shear Modulus , klik Orthotropic seperti dibawah ini Gambar 1. 6 Input Shear Modulus (modulus geser) Sumber :SNI 2847:2013,BSN 2.10. Input Data Etabs 1. Material Struktur Untuk material Beton ,Kuat Beton yang direncanakan menggunakan mutu, fc’ = 30 MPa ≈ K 300 , Modulus Elastisitas Beton ( Ec ) = 4700 √fc’ = 25742960 KN/m2, Angka Poison ( Ʋ ) = 0,2 , Modulus Geser Beton ( G ) = Ec / (2 * (1 + Ʋ)) = 10726233.42 KN/m2 , Berat Jenis Beton per unit volume = 2,4 , 2. Tulangan Berat Beton Bertulang per unit volume = 24 Input properti tulangan ini sangat kita KN/m3. Untuk mutu Tulangan, direncanakan menggunakan Diameter ≤ 10 mm BJTP-24: fy = 2400 kg/cm2 = 240000 KN/m2 , dan tulangan Diameter > 10 mm BJTD-40: fy = 4000 kg/cm2 = 400000 KN/m2. perlukan karena adanya perbedaan ukuran diameter tulangan yang di pakai di Indonesia. Sebagai contoh untuk diameter tulangan deform 22D, Bar Area = ¼ π (22) 2 = 380.1327, dan untuk bar diameter = 22. Setelah itu baru dilakukan input data dengan cara Option – Preferences – Reinforcement Data-data yang telah direncanakan bar size diatas diinput ke Etabs dengan cara: Define , Material Properties, Conc , Add New Material seperti gambar berikut : Gambar 1. 5 Input Material Beton Etabs Gambar 1. 7 Input Data Tulangan yang digunakan SNI 2847:2013 pasal 10.10.4.1 , untuk balok 0,35 Ig dengan klik set modifiers pada gambar diatas, Gambar 1. 11 Modifikasi Properti Inersia Penampang Balok 3. Balok Input elemen Struktur Balok dilakukan dengan cara Define – Frame Section – Add Rectangular. Gambar 1. 8 Input Elemen Balok 4. Kolom Untuk Input data kolom hampir sama dengan balok, dan untuk faktor modifikasi inersia penampang kolom adalah 0.7 Ig. Gambar 1. 13 Input Data Selimut Beton Sesuai Satuan Setelah itu baru dilakukan input detail penampang balok sesuai rencana. Gambar 1. 9 Input Detail Penam pang Balok Gambar 1. 10 Input Data Selimut Beton Sesuai Satuan Untuk langkah selanjutnya dilakukan modifikasi untuk inersia penampang sesuai Gambar 1. 12 Input Detail Penampang Kolom Gambar 1. 14 Input Detail Penampang Kolom Gambar 1. 17 Input Detail Penampang Shear Wall 5. Shear Wall dan Core Wall Untuk melakukan input data Shear Wall dan Core Wall hampir sama dengan pelat lantai adalah define – Wall/Slab/Deck Sections – Add New Wall dan faktor modifikasi inersia penampang Shear wall dan core wall adalah 0.7 Ig. terlihat seperti gambar dibawah ini : Gambar 1. 15 Input Detail Penampang Core Wall Gambar 1. 16 Modifikasi Inersia Penampang Core wall Gambar 1. 18 Modifikasi Inersia Penampang Shear wall Data Awal Dinding Geser fc’ fy bw hw Tebal minimum dinding geser (h) 1. hmin = 1/25 lw 2. hmin = > 300 mm Input dan Running Etabs Mu Pu Vu Menentukan Kebutuhan Lapis Tulangan Vu > 0.17 Menentukan Kuat Geser Maksimum Vu < 0.083 Vu > 0.083 Vu < 0.083 ρt max = Rasio Tulangan Yang dipakai ρl = 0.0025 atau ρl = 0.0025+0.5(2.5-(hw/lw))*( ρl = 0.0025 dan ρt = 0.0025 -0.0025) Cek Kebutuhan Elemen Pembatas dipakai nilai C terbesar ≥ , ≥ 0.007 Tidak ya C = (ɛ c / (ɛ c + ɛy))*d Jarak Elemen Vertikal terbesar dari : C – 0.1*Lw C/2 Jarak Elemen Horizontal terbesar dari : C – 0.1*Lw C/2 Pasal 21.9.6.5 SNI 2847:2013 Desain tulangan Transversal dan Longitudinal Syarat : s ≤ l w / 3; s ≤ 3h; dan 450 mm Gambar 1. 19 Diagram alir perencanaan dinding geser Mulai Informasi Perencanaan : Data tanah; Gambar Perencanaan ; Fungsi Bangunan; Mutu Bahan yang digunakan Estimasi Dimensi Elemen Struktur Beban Gempa Kombinasi Pembebanan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. V = Cs W Beban Gravitasi 1,4 D 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (Lr atau R) 1,2 D + 1,6 (Lr atau R) + (L atau 0,5 W) 1,2 D + 1,0 W + L + 0,5 (Lr atau R) (1,2 + 0,2 SDS) D + ρ QE + L 0,9 D + 1,0 W (0,9 - 0,2 SDS) D + ρ QE + 1,6 H DL, LL Analisa dengan Software Etabs Gaya Kombinasi Pu Mu Vu Perencanaan Dinding Geser Perencanaan Pelat, Balok, Kolom, Pondasi Selesai Gambar 1. 20 Diagram alir penulisan skripsi III. Dari 6. Cakupan KESIMPULAN hasil perhitungan wilayah SNI 1726:2012 perencanaan mengenai gempa masih secara global dinding geser ini diperoleh penulangan struktur (makro), maka perlu dilakukan penelitian dinding sebagai berikut : dan pengkajian mengenai karakteristik 1. Dari Data SPT yang didapat diperoleh nilai ̅N setelah dikoreksi pergerakan batuan dan rambatan gempa dan untuk dikorelasikan dengan SNI 1726:2012 daerah yang lebih kecil (mikrozonasi). (Gempa) Diperoleh bahwa Klasifikasi IV. Situs didaerah tersebut adalah Tanah Budiono, Prof. Ir. R. Bambang, dan Supriatna Lunak (SE). S.T, Lucky, 2011, Studi Komparasi 2. Grafik Respon Desain yang diperoleh sesuai SNI 1726:2012 dengan parameter Desain yaitu : Sa = 0.655 , T0 = 0,171, dan Ts = Dengan Menggunakan SNI 03-1726- 0,853 adalah : 2002 dan RSNI 03 -1726-201X, ITB, 3.00 Bangunan Tahan Gempa Bandung. Chu-Kia Wang dan G.Salmon, Charles. 1992, 2.50 PERCEPATAN RESPON SPEKTRA, SA(G) DAFTAR PUSTAKA Disain 2.00 Beton Bertulang. Jakarta: Penerbit Erlangga. 1.50 McCormac, Jack.C. 2002, Desain Beton 1.00 Bertulang Jilid 2, Erlangga, Jakarta. 0.50 McCormac, Jack C. 2001, Desain Beton Beton 0.00 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 Bertulang, Jakarta: Penerbit Erlangga. 5 PERIODE, T (DETIK) Nawy, Edward G. 1990, Beton Bertulang 3. Dinding Geser keseluruhan yang direncanakan penampangnya harus direncakan sebagai elemen pembatas (Boundary Elemen). 4. Tulangan Transversal Untuk Penerbit PT. Eresco. PPIUG 1983, Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung, Bandung: dan Tulangan Longitudinal digunakan D16-300 mm. 5. Tulangan Suatu Pendekatan Dasar, Bandung: Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan. pengangkuran Purwono, R.; Tavio; Imran, I., dan Raka I.G.P. (Confinement) diperoleh D16-100 mm. (2007), Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Gedung dilengkapi untuk (SNI Bangunan 03-2847-2006) Penjelasan , ITSPress, Surabaya, Indonesia. Schodek, D.L.. 1999, Struktur, Edisi kedua. Jakarta: Erlangga. SNI 1726:2012, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, Jakarta: Badan Standarisasi Nasional. SNI 2847:2013, Tata Cara Perhitungan Beton untuk Struktur Bangunan Gedung. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional. Tavio dan Kusuma, Benny. 2009, Desain Sistem Rangka Pemikul Momen dan Dinding Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa, Surabaya: Penerbit ITS Press.