STUDI BENTUK DAN LAYOUT DINDING GESER (SHEAR WALL) TERHADAP PERILAKU STRUKTUR GEDUNG BERTINGKAT Yoga Novi Kusuma . Purwanto. Wahyu Mahendra. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas 17 Agustus 1945 Samarinda INTISARI Prinsip utama yang harus diperhatikan dalam merancang struktur bangunan bertingkat yaitu meningkatkan kekuatan struktur terhadap gaya lateral, terutama gaya Salah satu solusi alternatif yang digunakan untuk meningkatkan kinerja struktur bangunan tingkat tinggi dalam mengatasi simpangan horisontal adalah dengan pemasangan dinding geser. Fungsi dinding geser dalam suatu struktur bertingkat adalah menambah kekakuan struktur dan menyerap gaya geser yang besar seiring dengan semakin tingginya struktur bangunan. Bentuk dan penempatan dinding geser pada lokasilokasi tertentu yang cocok dan strategis dapat berpengaruh terhadap simpangan antar lantai dan tahanan beban horisontal pada struktur gedung. Metode penelitian berupa analisis struktur gedung 10 lantai dengan 4 pemodelan dinding geser dengan kegunaan gedung sebagai hotel. Metode yang digunakan adalah analisis dinamik respon spektrum dengan perhitungan menggunakan program analisis struktur ETABS v. Hasil analisis menunjukkan nilai simpangan dari 4 pemodelan tersebut memenuhi persyaratan OIi < OIa yaitu OIi < 80 mm dan perbandingan nilai presentase Base Shear pada kontrol sistem ganda pada Model 1 RSPX arah X 28%:72% dan arah Y 7%:93% sedangkan RSPY arah X 4%:96 % dan arah Y 44%:56%. Pada Model 2 RSPX arah X 22%:78% dan arah Y 8%:92%, sedangkan RSPY arah X 12%:88 % dan arah Y 27%:73%. Kemudian pada Model 3 RSPX arah X 31%:69% dan arah Y 26%:74%, sedangkan RSPY arah X 25%:75 % dan arah Y 48%:62%. Dan Pada Model 4 RSPX arah X 31%:69% dan arah Y 23%:77%, sedangkan untuk RSPY arah X 22%:78 % dan arah Y 38%:62%. Kata kunci: Dinding Geser. Simpangan. Sistem Ganda THE STUDY OF FORM AND LAYOUT OF SHEAR WALL ON THE STRUCTURE OF MULTI-STOREY BUILDING BEHAVIOR Yoga Novi Kusuma . Purwanto. Wahyu Mahendra. Department of Civil Engineering Faculty of Engineering Universitas 17 Agustus 1945 Samarinda ABSTRACT The main principle that must be considered in designing the multilevel building structure is to increase the strength of the structure against the lateral force, especially the force of the earthquake. One alternative solution used to improve the performance of highlevel building structures in overcoming horizontal deviations is by the installation of shear The function of the shear wall in a multilevel structure is to increase the stiffness of the structure and to absorb large shear forces as the building structure increases. The shape and placement of shear walls at certain suitable and strategic locations can affect the inter-floor drift and the horizontal load resistance in the building structure. The method of this research is the analysis of 10-story building structure with 4 sliding walls modeling with the use of the building as a hotel. The method used is dynamic analysis of spectrum response with its calculation using the ETABS structure analysis program v. The results of the analysis show that the deviation value of the four models meets the requirements of ii 12 mm menggunakan baja tulangan ulir BJTD 40 dengan tegangan leleh, fy=400 Mpa BAB IV METODOLOGI PENELITIAN 2 Perhitungan Pembebanan Beban Mati - Beton bertulang = 24 KN/m3 - Beton ringan = 22 KN/m3 - Pasir = 16 KN/m3 - Dinding 1/2 Bata = 25 KN/m3 - Bata Merah = 17 KN/m3 - Adukan semen = 0. 41 KN/m3 - Eternit / Plafond = 0. 11 KN/m3 - Penggantung langit-langit = 0. 07 KN/m3 - Dinding partisi = 0. 10 KN/m3 Mekanikal - Elektrikal = 0. 39 KN/m3 - Penutup lantai = 0. 24 KN/m3 - Koefisien Reduksi Beban Mati = 0. Denah Struktur pada ETABS 1 Data Geometri Struktur Data karakteristik geometrik bangunan adalah sebagai berikut : Jumlah lantai yang direncanakan adalah 10 lantai Tinggi antar lantai tipikal adalah 4 meter Struktur utama direncanakan dengan sistem portal terbuka, kondisi kolom dan balok menggunakan struktur beton Struktur direncanakan dengan Daktail parsial dengan nilai sebesar 5 Dari hasil perhitungan didapatkan nilai N rata-rata sebesar 33,933, maka termasuk kategori Tanah Sedang. Material Struktur Beton - Elemen struktur pelat lantai menggunakan beton f'c = 30 Mpa - Elemen struktur pelat atap menggunakan beton f'c = 25 Mpa Beban pada pelat C Pembebanan pelat atap Beban mati = 1. 461 KN/m2 Beban hidup = 96 KG/m2 C Pembebanan pelat lantai Beban mati = 1. 873 KN/m2 Beban hidup = 1. 294 KG/m2 C Pembebanan akibat air hujan = 0. 000098 t/m2 Beban Kombinasi Analisa Model Respon Spektrum 3 Dimensi Dinding Geser (Shear Wal. dari tabel diatas dapat nilai periode getar fundamental struktur = 1. Tebal Dinding Geser = 20 cm Panjang bentang = 400 cm Tinggi Perlantai = 400 cm 20 cm Ou H / 25 20 cm Ou 400 / 25 20 cm Ou 16 cm Periode Getar Ta Struktur Rekap Volume Shearwall Shearwall I Layout tepi = 302. 3 m3 Shearwall I Layout tengah = 343 Shearwall L Layout tepi = 261 Shearwall L Layout tengah= 305. 2 m3 Ta Shearwall Tmaks Struktur Tmaks Shearwall = 4 Analisa Beban Gempa Shearwall Bentuk I Layout Tepi x ta 618 x 1. 9678 detik x ta 618 x 0. 1965 detik C Struktur < Ta < 1. C Shearwall 7395 < 1. Maka = < Cu x Ta < 1. = 1. = 1. 3 Analisa Gempa Statik Ekivalen Koefisien Respon Seismik csx = 0. csy = 0. Gaya Geser Dasar Seismik Arah x = 3323. 911 kN Arah y = 3873. 630 kN Distribusi Beban Vertikal Gempa Didapat pastisipasi massa arah x sebesar 90% pada moda ke 9 dan arah y sebesar 90% pada Kontrol Nilai Akhir Respon Spektrum Eksentrisitas dan Torsi Kontrol akhir memenuhi persayaratan V dinamik Ou 0. 85 V statik. Kontrol Simpangan Antar Lantai Berdasarkan SNI 1726:2012 Pasal 7. untuk memenuhi persyaratan: AEi AEa AEi = Simpangan yang terjadi AEa = Simpangan ijin antar 4 Kontrol Desain Kontrol Waktu Getar Alami C arah x Tcx < T = Ta x Cu Tcx Dari hasil analisis, nilai simpangan terbesar arah X = 12. 19 mm dan arah Y = 95 mm T = Ta x Cu Kontrol Sistem Ganda Kontrol Partisipasi Masa Dari hasil diatas, dapat dilihat bahwa persentase dari SRPM nilainya lebih besar dari 25%, sehingga konfigurasi struktur gedung ini telah memenuhi syarat sebagai struktur Dual System. Ta Shearwall Tmaks Struktur 5 Analisa Beban Gempa Shearwall Bentuk I Layout Tengah Tmaks Shearwall = x ta 618 x 1. 9678 detik x ta 618 x 0. 1965 detik C Struktur < Ta < 1. C Shearwall 7395 < 1. Maka = Analisa Model Respon Spektrum < Cu x Ta < 1. = 1. = 1. 3 Analisa Gempa Statik Ekivalen Koefisien Respon Seismik csx = 0. csy = 0. Gaya Geser Dasar Seismik Arah x = 3323. 911 kN Arah y = 3873. 630 kN Distribusi Beban Vertikal Gempa dari tabel diatas dapat nilai periode getar fundamental struktur = 1. Periode Getar Ta Struktur Eksentrisitas dan Torsi Berdasarkan SNI 1726:2012 Pasal 7. untuk memenuhi persyaratan: AEi AEa AEi = Simpangan yang terjadi AEa = Simpangan ijin antar Dari hasil analisis, nilai simpangan terbesar arah X = 13. 95 mm dan arah Y = 8. 45 mm 4 Kontrol Desain Kontrol Waktu Getar Alami C arah x Tcx < T = Ta x Cu Tcx Kontrol Sistem Ganda T = Ta x Cu Dari hasil diatas, dapat dilihat bahwa persentase dari SRPM nilainya lebih besar dari 25%, sehingga konfigurasi struktur gedung ini telah memenuhi syarat sebagai struktur Dual System. Kontrol Partisipasi Masa 6 Analisa Beban Gempa Shearwall Bentuk L Layout Tepi Didapat pastisipasi massa arah x sebesar 90% pada moda ke 10 dan arah y sebesar 90% pada mode 12. Kontrol Nilai Akhir Respon Spektrum Kontrol akhir memenuhi persayaratan V dinamik Ou 0. 85 V statik. Kontrol Simpangan Antar Lantai Analisa Model Respon Spektrum 3 Analisa Gempa Statik Ekivalen Koefisien Respon Seismik csx = 0. csy = 0. Gaya Geser Dasar Seismik Arah x = 3323. 911 kN Arah y = 3873. 630 kN Distribusi Beban Vertikal Gempa dari tabel diatas dapat nilai periode getar fundamental struktur = 0. Periode Getar Ta Struktur Ta Shearwall Eksentrisitas dan Torsi Tmaks Struktur = cu x ta = 1. 618 x 1. = 1. 9678 detik Tmaks Shearwall = x ta = 1. 618 x 0. = 1. 1965 detik C Struktur < Ta < 1. C Shearwall < Cu x Ta 7395 < 0. < 1. Maka = 4 Kontrol Desain Kontrol Waktu Getar Alami C arah x Tcx < T = Ta x Cu = 1. = 0. Tcx T = Ta x Cu Kontrol Partisipasi Masa gedung ini telah memenuhi syarat sebagai struktur Dual System. 7 Analisa Beban Gempa Shearwall Bentuk L Layout Tepi Didapat pastisipasi massa arah x sebesar 90% pada moda ke 11 dan arah y sebesar 90% pada mode 12. Kontrol Nilai Akhir Respon Spektrum Analisa Model Respon Spektrum Kontrol akhir memenuhi persayaratan V dinamik Ou 0. 85 V statik. Kontrol Simpangan Antar Lantai Berdasarkan SNI 1726:2012 Pasal 7. untuk memenuhi persyaratan: AEi AEa AEi = Simpangan yang terjadi AEa = Simpangan ijin antar Dari hasil analisis, nilai simpangan terbesar arah X = 20. 74 mm dan arah Y = 12. 91 mm Kontrol Sistem Ganda dari tabel diatas dapat nilai periode getar fundamental struktur = 1. Dari hasil diatas, dapat dilihat bahwa persentase dari SRPM nilainya lebih besar dari 25%, sehingga konfigurasi struktur Periode Getar Ta Struktur Ta Shearwall Tmaks Struktur Tmaks Shearwall = Eksentrisitas dan Torsi x ta 618 x 1. 9678 detik x ta 618 x 0. 1965 detik 4 Kontrol Desain Kontrol Waktu Getar Alami C arah x Tcx < T = Ta x Cu C Struktur < Ta < 1. C Shearwall < Cu x Ta 7395 < 0. 906 < 1. Maka = C = 1. = 0. Tcx T = Ta x Cu Kontrol Partisipasi Masa Analisa Gempa Statik Ekivalen Koefisien Respon Seismik csx = 0. csy = 0. Gaya Geser Dasar Seismik Arah x = 3323. 911 kN Arah y = 3873. 630 kN Distribusi Beban Vertikal Gempa Didapat pastisipasi massa arah x sebesar 90% pada moda ke 10 dan arah y sebesar 90% pada mode 12. Kontrol Nilai Akhir Respon Spektrum Kontrol akhir memenuhi persayaratan V dinamik Ou 0. 85 V statik. C Shear Wall berbentuk L pada layout 2 = 305. 3 m3 Kontrol simpangan semua bentuk Shear Wall pada layout 1 dan 2 memenuhi persyaratan SNI 1726:2012 Pasal 7. dengan syarat OIi < OIa yaitu OIi < 80 mm Pada Shear Wall berbentuk I layout 1 simpangan terbesar arah X = 12. 19 mm dan arah Y = 7. 95 mm. Pada Shear Wall berbentuk I layout 2 simpangan terbesar arah X = 13. 95 mm dan arah Y = 8. 45 mm. Pada Shear Wall berbentuk L layout 1 simpangan terbesar arah X = 20. 74 mm dan arah Y = 12. 91 mm. Pada Shear Wall berbentuk L layout 2 simpangan terbesar arah X = 19. 27 mm dan arah Y = 17. Perbandingan nilai presentase Base Shear pada Kontrol Sistem Ganda / Dual System SRPM dan Shear Wall adalah sebagai C Shear Wall berbentuk I layout 1 untuk RSPX arah X = 28%:72% dan arah Y = 7%:93%, sedangkan untuk RSPY arah X = 4%:96 % dan arah Y = 44%:56% C Shear Wall berbentuk I layout 2 untuk RSPX arah X = 22%:78% dan arah Y = 8%:92%, sedangkan untuk RSPY arah X = 12%:88 % dan arah Y = 27%:73% C Shear Wall berbentuk L layout 1 untuk RSPX arah X = 31%:69% dan arah Y = 26%:74%, sedangkan untuk RSPY arah X = 25%:75 % dan arah Y = 48%:62% C Shear Wall berbentuk L layout 2 untuk RSPX arah X = 31%:69% dan arah Y = 23%:77%, sedangkan untuk RSPY arah X = 22%:78 % dan arah Y = 38%:62% Ditinjau dari Kontrol Sistem Ganda / Dual System yang memenuhi persyaratan SNI 1726:2012 bahwa Sistem Rangka Pemikul Momen harus memikul minimum 25% Kontrol Simpangan Antar Lantai Berdasarkan SNI 1726:2012 Pasal 7. untuk memenuhi persyaratan: AEi < AEa AEi = Simpangan yang terjadi AEa = Simpangan ijin antar lantai Dari hasil analisis, nilai simpangan terbesar arah X = 19. 27 mm dan arah Y = 17. 28 mm Kontrol Sistem Ganda Dari hasil diatas, dapat dilihat bahwa persentase dari SRPM nilainya lebih besar dari 25%, sehingga konfigurasi struktur gedung ini telah memenuhi syarat sebagai struktur Dual System. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 1 Kesimpulan Pemodelan struktur gedung yang di tinjau terdapat 4 model, diantaranya: C Shear Wall berbentuk I pada layout 1 . epi banguna. C Shear Wall berbentuk I pada layout 2 . engah banguna. C Shear Wall berbentuk L pada layout 1 . epi banguna. C Shear Wall berbentuk L pada layout 2 . engah banguna. Tebal masing-masing Shear Wall = 20 cm, sedangkan total volume masingmasing Shear Wall dan layout sebagai C Shear Wall berbentuk I pada layout 1 = 302. 3 m3 C Shear Wall berbentuk I pada layout 2 = 343. 6 m3 C Shear Wall berbentuk L pada layout 1 = 261 m3 dari beban geser nominal total yang bekerja pada struktur bangunan adalah Shear Wall berbentuk L layout 1 . Berdasarkan dimensi, volume, nilai simpangan, dan nilai persentase masing-masing Shear Wall pemodelan Shear Wall berbentuk L pada layout 1 . erletakan Shear Wall di tepi banguna. dinilai paling optimum dibanding pemodelan Shear Wall lainnya. Badan Standardisasi Nasional. SNI 1726:2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Jakarta : Badan Standardisasi Nasional. Fintel. Shearwall-An Anwer for Resistence. Concrete Internasional. Ismail. Muhammad. Analisa Struktur Kinerja Struktur Atas Gedung Tujuh Lantai Dengan Variasi Dimensi dan Lokasi Shear Wall. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan Volume 2 No 1. Universitas Sriwijaya. Wolfgang. Schueller. High Rise Building Structures. New York: John Wiley & Sons. Iswandi Imran Fajar Hendrik. Perencanaan Struktur Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa. Penertbit ITB. Pantazopaulou. dan Imran. Wall Connections Under Lateral Force. ACI Structural Jurnal. Pranata. Yosafat Aji, . Pemodelan Dinding Geser Bidang sebagai Elemen Kolom Ekivalen pada Gedung Beton Bertulang Bertingkat Rendah. Jurnal Teknik Sipil Vol. 7 : 85-96. Churrohman. Fat. Studi Perilaku Dinding Geser Beton Bertulang dan Dinding Geser Pelat Baja Dengan Analisis Statik Non-linier Pushover. Universitas Indonesia. Depok. Basit Al Hanif, 2014. Analisis Pengaruh Shear Wall Terhadap Simpangan Struktur Gedung Akibat Gempa Dinamis. Jurnal Konstruksia / Volume 5 Nomer 2. Agustus 2014. Suhaimi . Budi Aulia. Mochammad Afifuddin. Evaluasi Kinerja Gedung Beton Bertulang Sistem Ganda Dengan Variasi Geometri Dinding Geser Pada Wilayah Gempa K. Jurnal Teknik Sipil. Pascasarjana Universitas Syiah Kuala. 2 Saran Perlu dilakukan studi yang lebih mendalam terhadap variasi tebal, bentuk, perletakan Shear Wall dan bangunan yang memiliki bentuk geometrik yang berbeda untuk menghasilkan perancangan struktur dengan mempertimbangkan aspek teknis, sesungguhnya di lapangan dan hasil yang perancangan yaitu kuat, ekonomis dan tepat waktu dalam pelaksanaannya. Perletakan Shear Wall yang paling ideal sebaiknya mengkombinasikan perletakan Shear Wall berada di tepi dan di tengah bangunan untuk mendapatkan nilai yang Perlunya dilakukan penelitian lebih lanjut menggunakan analisis gempa metode Time History Analysis. DAFTAR PUSTAKA