Post on 12-Apr-2018
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 1/20
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Gaya gempa sangat berbahaya bagi sturktur yang ada diatasnya, karena
ketika terjadi gempa suatu struktur mengalami getaran gempa dari lapisan tanah
dibawahnya. Pada bawah bangunan/struktur tersebut juga akan terjadi gerakan yang
menimbulkan struktur diatasnya mengalalami goncangan.
Pada sebuah sruktur, perlu dilakukan analisa perencanaan struktural yang
akan dijadikan sebagai analisis awal sebelum dilakukan kegiatan pembanguan.
Konsep dasar perencanaan struktur merupakan dasar teori perencanaan struktur yang
meliputi konsep dasar pemilihan struktur dan konsep dasar desain perencanaan
struktur yang meliputi konsep desain terhadap beban lateral dan konsep terhadap
beban gravitasi.
Selain analisis perencanaan yang dilakukan terhadap struktural bangunan,
juga dilakukan perhitungan perencanaan kebutuhan bahan bangunan yang nantinya
dijadikan sebagai rencana pengeluaran biaya sesuai dengan kebutuhan. Dalam hal ini
perhitungan perencanaan kebutuhan meliputi kebutuhan tulangan besi! dan juga
kebutuhan beton.
"leh karena itu, kebutuhan bahan bangunan yang akan dikeluarkan harus
sesuai dengan analisis perencanaan yang nantinya menentukan ukuran dan
banyaknya tulangan besi! dan ukuran yang nanti digunakan sebagai acuan untuk
menentukan kebutuhan beton.
2.2 Prinsip Perencanaan Bangunan Tahan Gempa
#ndonesia merupakan negara yang termasuk dalam jalur gempa berbahaya,
maka dalam mendesain sebuah bangunan harus memperhatikan adanya pengaruh
gempa dan kerugian$kerugian yang ditimbulkan. Prinsip$prinsip utama yang harus
dipenuhi dalam merancang bangunan tahan gempa yang meliputi denah, material
bangunan, dan strukur$struktur pada bangunan. %enny Puspantoro,&'()!
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 2/20
*endesain bangunan tahan gempa pada dasarnya adalah sebuah upaya
untuk membuat seluruh elemen bangunan menjadi satu kesatuan yang utuh dan tidak
mudah roboh akibat gempa. Konsep bangunan tahan gempa yang diterapkan dalam
proses desain meliputi rancangan denah, pemilihan material bangunan, dan struktur$
struktur utama bangunan. Selain itu, konsep desain bangunan tahan gempa juga
mengacu pada peman+aatan material setempat, serta aspek kemudahan dalam
pelaksanaan di lapangan. %enny Puspantoro, &'()!
2.2.1 Pengertian Gempa
Gempa bumi adalah getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan
bumi akibat pelepasan energi dari dalam secara tiba$tiba yang menciptakan
gelombang seismik . Gempa %umi biasa disebabkan oleh pergerakan kerak %umi
lempeng %umi!. rekuensi suatu wilayah, mengacu pada jenis dan ukuran gempa
bumi yang di alami selama periode waktu. Gempa %umi diukur dengan
menggunakan alat Seismometer http-//id.wikipedia.org!.
Gempa dapat terjadi kapan saja, tanpa mengenal musim. *eskipun
demikian, konsentrasi gempa cenderung terjadi di tempat$tempat tertentu saja, seperti
pada batas Plat Pasi+ik. empat ini dikenal dengan ingkaran 0pi karena banyaknya
gunung berapi 1atih Pinarisraya, &'(2!.
Seismologist adalah ilmuwan yang mempelajari tentang gempa. *ereka
menggunakan peralatan yang disebut seismograf untuk mencatat gerakan tanah dan
mengukur besarnya suatu gempa. Seismograf memantau gerakan$gerakan bumi
mencatatnya dalam seismogram, gelombang seismik, atau getaran yang terjadi
selama gempa tergambar sebagai garis bergelombang pada seismogram. Seismologist
mengukur garis$garis ini dan menghitung besaran gempa. Seismologist menggunakan
skala Richter untuk menggambarkan besaran gempa, dan skala Mercalli untuk
menunjukkan intensitas gempa, atau pengaruh gempa terhadap tanah, gedung dan
manusia 3ndro Sambodo, &'(&!.
Kebanyakan gempa bumi disebabkan dari pelepasan energi yang dihasilkan
oleh tekanan yang dilakukan oleh lempengan yang bergerak. Semakin lama tekanan
itu kian membesar dan akhirnya mencapai pada keadaan dimana tekanan tersebut
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 3/20
tidak dapat ditahan lagi oleh pinggiran lempengan. Pada saat itulah gempa bumi akan
terjadi.
Gempa bumi biasanya terjadi di perbatasan lempengan lempengan tersebut. Gempa
bumi yang paling parah biasanya terjadi di perbatasan lempengan kompresional dan
translasional. Gempa bumi +okus dalam kemungkinan besar terjadi karena materi
lapisan litos+er yang terjepit kedalam mengalami transisi +ase pada kedalaman lebih
dari 4'' km. %eberapa gempa bumi lain juga dapat terjadi karena pergerakan magma
di dalam gunung berapi. Gempa bumi seperti itu dapat menjadi gejala akan terjadinya
letusan gunung berapi http-//id.wikipedia.org!.
*enurut http-//id.wikipedia.or , Gempa bumi sendiri terbagi menjadi ) jenis
yakni sebagai berikut -
(. Gempa bumi vulkanik Gunung 0pi!
Gempa bumi ini terjadi akibat adanya aktivitas magma, yang biasa
terjadi sebelum gunung api meletus. 0pabila keakti+annya semakin
tinggi maka akan menyebabkan timbulnya ledakan yang juga akan
menimbulkan terjadinya gempa bumi. Gempa bumi tersebut hanya
terasa di sekitar gunung api tersebut.&. Gempa bumi tektonik
Gempa bumi ini disebabkan oleh adanya aktivitas tektonik, yaitu
pergeseran lempeng lempeng tektonik secara mendadak yang
mempunyai kekuatan dari yang sangat kecil hingga yang sangat besar.
Gempa bumi ini banyak menimbulkan kerusakan atau bencana alam di
bumi, getaran gempa bumi yang kuat mampu menjalar keseluruh bagian
bumi. Gempa bumi tektonik disebabkan oleh perlepasan tenaga! yang
terjadi karena pergeseran lempengan plat tektonik seperti layaknya
gelang karet ditarik dan dilepaskan dengan tiba$tiba. enaga yang
dihasilkan oleh tekanan antara batuan dikenal sebagai kecacatan
tektonik. eori dari tectonic plate lempeng tektonik! menjelaskan
bahwa bumi terdiri dari beberapa lapisan batuan, sebagian besar area
dari lapisan kerak itu akan hanyut dan mengapung di lapisan seperti
salju. apisan tersebut begerak perlahan sehingga berpecah$pecah dan
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 4/20
bertabrakan satu sama lainnya. 5al inilah yang menyebabkan terjadinya
gempa tektonik.
6. Gempa bumi runtuhan
Gempa bumi ini biasanya terjadi pada daerah kapur ataupun pada
daerah pertambangan, gempa bumi ini jarang terjadi dan bersi+at lokal.
). Gempa bumi buatan
Gempa bumi buatan adalah gempa bumi yang disebabkan oleh
aktivitas dari manusia, seperti peledakan dinamit, nuklir atau palu yang
dipukulkan ke permukaan bumi.
Dampak yang diakibatkan dari gempa bumi terganntung dari skala besar kecilnya dan juga lokasi pusat gempa bumi. %erikut ini merupakan dampak yang
diakibatkan dari bencana gempa bumi -
• Gelombang tsunami
• *engakibatkan kerusakan bangunan
• *engubah topogra+i atau bentuk bumi
• *enyebabkan perubahan tata air tanah
• *engakibatkan trauma
2.2.2 Gempa Bumi di Indonesia
Sampai saat ini bumi merupakan satu$satunya planet yang dapat mendukung
kelangsungan hidup seluruh makhluk, diantara planet$planet anggota tata$surya
lainnya. "leh karenanya pengetahuan mengenai bumi dianggap sangat vital guna
kelangsungan hidup penghuninya termasuk manusia.
#ndonesia adalah pertemuan rangkaian sirkum mediterania dan rangkaian
sirkum pasi+ik dengan proses peembentukan gunung yang masih berlangsung. "leh
sebab itu, di #ndonesia banyak terjadi gempa bumi. Korban jiwa yang di timbulkan
dari gempa bumi ini mengalami peningkatan dari sekian gempa yang terjadi gempa$
gempa besar!, hal ini disebabkan karena kurangnya wawasan dan pengetahuan
masyarakat terhadap gempa dan cara penanggulanganya, oleh karena itu kami
menyusun makalah ini unutk meningkatkan pengetahuan masyarakat terhadap
gempa, serta cara penanggulanganya dan mitigasi yang baik dan benar.
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 5/20
*enurut S7# '6$(8&4$&''& ata 9ara Perencanaan Ketahanan Gempa
untuk 1umah dan Gedung, #ndonesia ditetapkan terbagi dalam 4 wilayah gempa
seperti yang ditunjukan Gambar &.(. wilayah gempa ( adalah wilayah dengan
kegempaan paling rendah dan wilayah gempa 4 adalah wilayah dengan kegempaan
paling tinggi. Dalam hal pembebenan gempa, penentuan lokasi sangat berpengaruh
terhadap perhitungan beban gempa. Perencanaan struktur gedung di wilayah gempa (
dan 4 akan sangat jauh berbeda. 5al ini disebabkan pembagian wilayah gempa yang
didasarkan atas percepatan puncak batuan dasar akibat gempa recana dengan periode
2'' tahum.
Gambar &.(. :ilayah Gempa #ndonesia dengan Percepatan %atuan Dasar Periode
;lang 2'' ahun
Sumber- S7# '6$(8&4$&''&
*enurut S7# '6$(8&4$&''& ata 9ara Perencanaan Ketahanan Gempa
untuk 1umah dan Gedung, percepatan batuan dasar rata$rata untuk wilayah gempa (
s/d 4, telah ditetapkan yaitu sebagai berikut -
(. :ilayah gempa ( sebesar ','6 g.
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 6/20
Daerah ini mempunyai potensi sangat rendah untuk mengalami gempa,
meliputi sebagian besar pulau Kalimantan, kecuali Kalimantan imur dan
sebagian Kalimantan engah.
&. :ilayah gempa & sebesar ',(' g.
Daerah ini mempunyai potensi rendah untuk mengalami gempa, meliputi
bagian timur P. Kalimantan dan Sulawesi bagian selatan, pantai timur
Sumatra, pantai utara <awa imur dan *adura.
6. :ilayah gempa 6 sebesar ',(2 g
Daerah ini mempunyai potensi sedang untuk mengalami gempa, meliputi
pantai utara pulau <awa, pantai timur pulau Sumatra, Sulawesi enggara dan
bagian timur 5almahera.). :ilayah gempa ) sebesar ',&' g
Daerah ini mempunyai potensi tinggi untuk mengalami gempa, meliputi
bagian selatan Pulau <awa dan *aluku.
2. :ilayah gempa 2 sebesar ',&2 g.
Daerah ini mempunyai potensi sangat tinggi untuk mengalami gempa,
meliputi %ali, 7%, sebagian Sumatra dan #rian.
4. :ilayah gempa 4 sebesar ',6' g.
Daerah itu mempunyai potensi paling tinggi untuk mengalami gempa,
meliputi bagian barat Pulau Sumatera, 7, 0mbon dan #rian bagian tengan.
Semakin besar resiko kegempaan, maka semakin rawan daerah tersebut
terhadap bahaya gempa.
2.2.3 Pengaruh Gempa Terhadap Struktur
Gempa akan menyebabkan terjadinya getaran pada tanah, dan selanjutnya
akan menggerakkan struktur bagian bawah bangunan yang berdiri di atasnya.
Sebagaimana dijelaskan dengan 5ukum Newton #, ketika terjadi gempa bumi, maka
tanah bergetar dan menggerakkan lantai dan pondasi. Dalam keadaan demikian,
sebenarnya struktur bagian atas bangunan seperti atap punya kecenderungan untuk
tetap bertahan pada kondisi semula, tetapi karena terikat dengan dinding dan kolom,
maka atap tertarik oleh gerakan dinding dan kolom.
Kondisi ini seperti situasi ketika kita berdiri di atas kendaraan kemudian
tiba$tiba kendaran itu berjalan, maka kaki kita akan ikut bergerak bersama kendaraan,
tetapi bagian atas tubuh kita akan cenderung bertahan pada kondisi semula, sehingga
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 7/20
menyebabkan kita terlempar jatuh ke belakang. Gaya yang menyebabkan kita jatuh
terlempar ke belakang itulah yang disebut dengan Inertia Force
http-//blog.umy.ac.id!
0pabila diterapkan pada bangunan dengan dinding dan kolom +leksibel,
maka gerak atap tidak akan sama dengan gerakan tanah di bawahnya, seperti terlihat
pada gambar &.&. 5al itu dikarenakan pada bagian atap dikenai gaya yang bernama
Inertia Force.
Gambar &.&. Inertia Force terhadap gedung
Sumber - http-//blog.umy.ac.id
0pabila atap mempunyai massa * dan mengalami percepatan a, maka besar
Inertia Force adalah sebesar * = a, dengan arah berlawanan dengan percepatan.
5ukum 7ewton ##!. Sehingga semakin besar massanya, maka Inertia Force juga
akan semakin besar. "leh karena itu, bangunan yang lebih ringan akan lebih baik
dalam menghadapi getaran gempa.
Inertia force akan ditrans+er melalui plat lantai ke dinding dan kolom hingga
+ondasi dan akhirnya sampai ke tanah. Sehingga elemen$elemen tersebut plat lantai,
dinding, kolom, dan +ondasi! dan pertemuan antara elemen tersebut harus dirancang
sehingga aman untuk trans+er Inertia force yang melaluinya. Seperti pada gambar &.6
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 8/20
Gambar &.6 rans+er Inertia Force terhadap gedung
Sumber - http-//blog.umy.ac.id
Dinding dan kolom adalah elemen yang sangat kritis dalam mentrans+er
Inertia force ini. etapi dalam bangunan tradisional, terkadang justru plat lantai dan
balok yang mendapatkan perhatian khusus. %ahkan terkadang dinding yang dibuat
sangat tipis dan dengan material yang rapuh seperti batu bata, sehingga tidak akan
mampu melawan gaya gempa horisontal yang mempunyai arah tegak lurus dengan
dinding tersebut.
Gaya gempa yang bekerja pada elemen struktur dapat dibedakan menjadi dua,
yaitu-
a! Gaya >ertikal
%erpengaruh terhadap elemen bangunan pendukung gaya normal,
seperti kolom$kolom, jenis balok kantilever dan dinding$dinding
pendukung. erutama pada bagian kantilever, gaya gempa vertikal ini
sangat berpengaruh karena akan mengakibatkan ayunan pada pada
kantilever tersebut. 0kibat ayunan tersebut momen pada bagian ujung
yang terikat menjadi sangat besar dan selanjutnya akan mengakibatkan
pembalikan arah tegangan pada kantilever tersebut.
b! Gaya 5ori?ontal
%ekerja pada bangunan akibat respons bangunan dan sistem
pondasinya dan bukan disebabkan oleh percepatan gerakan tanah. *uatan
gempa hori?ontal dianggap bekerja dalam arah sumbu$sumbu utama
bangunan yang pada bangunan bertingkat tinggi gaya yang lebih menonjol
adalah gaya$gaya dorong yang berasal dari tiap lantai. Gaya hori?ontal ini
bekerja sebagai muatan lateral terpusat pada elemen$elemen pendukung
vertikal seperti kolom$kolom dan dinding geser pada @coreA atau pengkaku
lateral lainnya ikatan silang!.
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 9/20
Penyaluran gaya gempa dengan arah hori?ontal akan menyebabkan
terjadinya perubahan bentuk atau de+ormasi yaitu karena terjadinya tegangan$
tegangan pada seluruh bangunan terutama pada elemen$elemen pendukungnya. 5al$
hal yang harus diperhatikan untuk menahan beban lateral dari gempa antara lain -
• %angunan kaku atau bahan kaku seperti tembok kokoh akan
menarik beban
• %eban berat seperti genteng akan menyebabkan beban lebih besar
dari pada bahan yang lebih ringan
• Bona seimis sangat berpengaruh pada beban gempa design, begitu
pula jarak beban dari pusat gempa
• Subgrade type tanah, batu, dll! juga berpengaruh
• %ahan yang lemah dan rapuh, sambungan yang kurang baik, dan
kesalahan dalam perencanaan dapat mengurangi kemampuan
bangunan dalam menahan beban hori?ontal
• %angunan harus dirancang dengan baik agar sehingga tidak runtuh
walaupun mengalami kerusakan
%erikut ini ada prinsip$ prinsip yang dipakai dalam perencanaan bangunan
tahan gempa -
(. Pondasi
*embangun pondasi memang sederhana, tapi pondasi yang kuat
memerlukan pengetahuan yang cukup. Sehingga +ondasi bangunan yang baik
haruslah kokoh dalam menyokong beban dan tahan terhadap perubahan
termasuk getaran. Penempatan +ondasi juga perlu diperhatikan kondisi batuan
dasarnya dan kondisi tanah. Pada dasarnya +ondasi yang baik adalah
seimbang atau simetris. Dan untuk pondasi yang berdekatan harus
digabungkan seperti yang terlihat pada gambar &.) . 5al tersebut dilakukan
karena untuk mencegah terjadinya keruntuhan local local shear).
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 10/20
Gambar &.). Desain pondasi yang digabungkan
&. Desain Kolom
Kolom yang digunakan pada sebuah struktur bangunan harus
menggunakan kolom menerus, seperti terlihat pada gambar &.2 a ukuran
kolom pada struktur bangunan yang mengerucut/ semakin mengecil dari
lantai ke lantai. ;ntuk meningkatkan kemampuan bangunan terhadap gaya
lateral akibat gempa, pada bangunan tinggi high rise building) seringkaliunsur vertikal struktur menggunakan gabungan antara kolom dengan dinding
geser shear wall) seperti pada gambar &.2 b.
Gambar &.2. Desain Kolom menerus dan shearwall
6. Denah %angunan
%entuk denah bangunan sebaiknya sederhana, simetris, dan
dipisahkan pemisahan struktur! seperti yang terlihat pada gambar &.4.
%entuk bangunan seperti ini di+ungsikan untuk menghindari adanya dilatasiperputaran atau pergerakan! bangunan saat gempa. 7amun dilatasi ini pun
menimbulkan masalah pada bangunan yaitu -
• & atau beberapa gedung yang dilatasi akan mempunyai waktu getar
alami yang berbeda, sehingga akan menyebabkan benturan antar
gedung,
• Ketidak e+ekti+an dalam pemasangan interior seperti - pla+ond, keramik,
dll
a. b.
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 11/20
• Perlunya konstruksi khusus balok korbel!.
Gambar &.4. %entuk denah bangunan
Konstruksi khusus yakni balok korbel untuk dilatasi sebagai berikut -
Gambar &.8 Konstruksi balok korbel
). %ahan bangunan / *aterial
Saat ini bahan bangunan/material yang digunakan untuk
membangunan sebuah bangunan mulai dari struktur bawah hingga atas sangat
beraneka ragam bentuk, berat, dan bahan penyusunnya!. Dalam prinsip
perencanaan bangunan tahanan gempa pemilihan material sangat penting
terutama pada berat material. <enis material yang digunakan biasanya yang
ringan, namun dengan material ringan tidak mengurangi kekuatan material
tersebut. Sehingga bangunan dengan material ringan masih tetap kokoh dan
kuat. 5al ini sesuai dengan konsep bahwa berat bahan bangunan adalah
sebanding dengan beban inersia gempa. Sebagai contoh penutup atap genteng
menghasilkan beban gempa horisontal sebesar 6 kali beban gempa yang
dihasilkan oleh penutup atap seng. Sama halnya dengan pasangan dinding
Denah kurang aman
struktur digabung!
Denah aman
struktur digabung!
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 12/20
bata menghasi#kan beban gempa sebesar (2 kali beban gempa yang
dihasilkan oleh dinding kayu.
2. Struktur 0tap
Struktur atap baja ringan merupakan perencenaan bangunan tahan
gempa yang tepat pada bagian struktur atas suatu bangunan. Struktur baja
ringan mempunyai kekuatan tarik yang tinggi tapi bersamaan dengan itu
mempunyai kekakuan yang lemah. "leh karena itu, salah satu +aktor utama
yang menentukan kekuatan struktur baja ringan adalah batang pangaku,
dalam struktur baja ringan biasa disebut dengan istilah bracing. %racing atau pengaku inilah yang digunakan untuk mengantisipasi kekakuan baja ringan
yang lemah.<ika tidak terdapat batang pengaku bracing ! pada struktur atap
yang menahan beban gempa dalam arah hori?ontal, maka keruntuhan akan
terjadi seperti, diperlihatkan pada gambar berikut -
Gambar &.C. Konstruksi %angunan dengan Pengaku Bracing !
4. Konsep Desain Kapasitas apasity !esign!
Konsep Desain Kapasitas adalah dengan meningkatkan daktalitas
elemen$ elemen struktur dan perlindungan elemen$ elemen struktur lain yang
diharapkan dapat berperilaku elastik. Salah satunya adalah dengan konsep
@ strong column wea" beamA. Dengan metode ini, bila suatu saat terjadi
goncangan yang besar akibat gempa, kolom bangunan di desain akan tetap
bertahan, sehingga orang$ orang yang berada dalam Gedung masing
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 13/20
mempunyai waktu untuk menyelamatka diri sebelum %angunan roboh
seketika. %anyak cara yang bisa dilakukan untuk mendesain kolom yang kuat
antara lain -
• Pengaturan jarak antar sengkang,
• Peningkatan mutu beton, dan
• Perbesaran penampang.
• Serta untuk struktur bangunan dengan baja, bisa dimodi+kasi
sambungan hubungan antara balok dengan kolom. %erikut ini adalah
ilustrasi pembentukan sendi plastis dalam perencanaan bangunan
tahan gempa.
Gambar &.. Konstruksi %angunan dengan apasity !esign
iap 7egara mempunyai desain sendiri dalam merencanakan tingkat
daktilitas untuk keamanan bangunan yang mereka bangun, hal ini tergantung dari
letak geologi negara masing$ masing. *isalnya <epang yang menerapkan tingkat
daktilitas (. Dengan desain ini, bangunan di desain benar$ benar kaku full elastic!.
%erikut ini adalah macam$ macam tingkat daktlitas beserta kondisi yang
ditimbulkan -
a! Daktilitas ( - Keadaan elastis, dengan konsep ini tulangan di desain besar$
besar untuk membuat bangunan menjadi kaku full elastic). 9ontohnya -
<epang. Konsekuensinya, saat gempa melebihi rencana, maka Gedung akan
langsung roboh tanpa memberi tanda peringatan! terlebih dahulu.
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 14/20
b! Daktilitas & - Keadaan Plastis intermediete!
c! Daktilitas 6 - Keadaan plastis dengan struktur yang daktil, perecanaan
struktur dengan metode apasity !esign. 7ah, ini dia yang menjadi dasar
perencanaan bangunan tahan gempa di #ndonesia, yaitu dengan
pembentukan sendi plastis di balok, sehingga saat ada gempa %angunan
akan memberi EtandaE atau peringatan terlebih dahulu, sehingga orang$ orang
dalam gedung mempunyai waktu untuk menyelamatkan diri.
*enurut e?ar dan 1ohmad &''8!, beberapa karakteristik dari gempa bumi
yag dibutuhkan untuk mendesain struktur tahan gempa adalah sebagai berikut -
a! 7ilai maksimum gerakan gempa, yaitu nilai maksimum percepatan gempa,
nilai maksimum kecepatan gempa dan nilai maksimum perpindahan tanah.
b! ama waktu terjadinya gempa durasi gempa!, Durasi gempa berpengaruh
pada besarnya pemindahan energi. Gempa dengan percepatan sedang dan
durasi yang lama meyebabkan kerusakan lebih besar dibandingkan dengan
gempa dengan percepatan besar tapi durasinya singkat.
c! 1entang +rekuensi gempa, rentang +rekuensi gempa yang berdekatan dengan
+rekuensi struktur akan mengakibatkan resonansi atau pembesaran respons
struktur.
Desain struktur bangunan tahan gempa merupakan desain yang mengatur
hubungan antara respons gaya gempa hori?ontal yang bekerja pada struktur +aktor
kekuatan!, kekakuan struktur sti++ness!, dan de+ormasi lateral struktur.
2.3 Dinding Geser ( Shear Wall
%angunan tinggi tahan gempa umumnya menggunakan elemen$elemen
struktur kaku berupa dinding geser untuk menahan kombinasi gaya geser, momen,
dan gaya aksial yang timbul akibat beban gempa. Dengan adanya dinding geser yang
kaku pada bangunan, sebagian besar beban gempa akan terserap oleh dinding geser
tersebut. erutama pada daerah dengan wilayah gempa yang 8tinggi, dinding geser
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 15/20
sering digunakan dalam sebuah bangunan agar bisa meredam beban gempa yang
terjadi.
2.3.1 Pengertian Dinding Geser (Shear Wall)
Dinding geser #shear wall) merupakan dinding yang dirancang untuk
menahan geser, gaya lateral akibat gempa bumi. *enurut imothy &''2!, dinding
geser adalah elemen$elemen vertikal sebagai sistem penahan gaya hori?ontal.
Dinding geser harus diletakan pada tiap tingkat struktur tanpa spasi menerus!. ;ntuk
membentuk struktur bentuk kotak yang e+ekti+, panjang dinding geser yang sama
harus diletakan simetris pada empat sisi gedung. Dinding geser lebih e+isien apabila
bentuknya lurus vertikal dan didukung pada pondasi dinding. 0pabila dinding geser
tidak lurus, bagian gedung lain gedung akan membutuhkan penambahan kekuatan.
%iasanya dinding geser berbentuk persegi panjang, bo$ core suatu tangga,
ele%ator atau shaft lainnya. Dan biasanya diletakan disekeliling lift guna menahan
beban lateral tanpa memngganggu penyusunan ruang dalam bangunan. Dengan
adanya dinding geser yang kaku pada bangunan, sebagian besar beban gempa akan
terserap oleh dinding geser tersebut. Kolom$kolom dianggap tidak ikut mendukunggaya hori?ontal, sehingga hanya didesain untuk menahan gaya normal gaya vertikal!
saja. Secara struktural dinding geser dianggap sebagai balok kantilever vertikal yang
terjepit bagian bawahnya pada pondasi atau basemen. Dinding geser berprilaku
sebagai balok lentur katilever. "leh karena itu dinding geser atau shear wall selain
menahan geser shear force! juga menahan lentur.
*enurut ata 9ara Perhitungan Struktur %eton ;ntuk %angunan Gedung,
S7# '6$&C)8$&''4 Purwono et al., &''8!, perencanaan geser pada dinding structural
untuk bangunan tahan gempa didasarkan pada besarnya gaya dalam yang terjadi
akibat beban gempa. Dalam prakteknya dinding geser selalu dihubungkan dengan
system rangka pemikul momen pada gedung. Dinding struktural yang umum
digunakan pada gedung tinggi adalah dinding geser kantilever dan dinding geser
berangkai. %erdasarkan S7# '6$(8&4$&''& %S7, &''&!, dinding geser beton
bertulang kantilever adalah suatu subsistem struktur gedung yang +ungsi utamanya
adalah untuk memikul beban geser akibat pengaruh gempa rencana. Kerusakan pada
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 16/20
dinding ini hanya boleh terjadi akibat momen lentur bukan akibat gaya geser!,
melalui pembentukkan sendi plastis di dasar dinding.
Perencanaan dinding struktur yang baik tidak terlepas dari pemilihan bentuk
dinding, lokasi penempatannya pada denah struktur. %eberapa hal yang harus
diperhatikan dalam penempatan dinding geser adalah dinding geser harus mampu
menyalurkan beban gravitasi dan lateral sampai ke tanah pendukungnya dengan baik
tanpa kehilangan stabilitasnya.
2.3.2 ungsi Shear Wall
Dalam perencanan struktur tahan gempa dengan dinding geser #shearwall),
tiap elemen struktur didesain dengan berbagai ketentuan, sehingga diharapkan
dinding geser tidak runtuh akibat gaya geser.
ungsi shear wall pada gedung secara ;mum -
• *emperkokoh gedung
Dengan struktur dinding beton bertulang, maka dinding bukan hanya
sebagai penyekat ruangan tetapi ber+ungsi juga sebagai Struktur %angunan
yang ikut memikul gaya$gaya beban yang bekerja pada balok dan kolom
sekitarnya.
• *eredam goncangan akibat gempa
Secara geogra+is negara kita termasuk ke dalam wilayah yang sangat
rentan terhadap gempa, dengan dinding sistem shear wall maka gaya gempa
yang terjadi akan direduksi, sehingga mampu mengurangi akibat yang terjadi
pada bentuk bangunan yang ada.
•
*engurangi biaya perawatan gedungDengan semakin kokohnya gedung yang menggunakan shear wall ,
maka kerusakan$kerusakan yang timbul akibat guncangan gedung akibat
gempa bisa di minimalisir sehingga akan mengurangi biaya perawatan yang
seharusnya dikeluarkan apabila gedung tidak menggunakan jenis dinding ini.
• Daya pikul beban disekitar dinding mampu ditingkatkan
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 17/20
Dengan dinding jenis shear wall maka kemampuan lantai beton
diatasnya untuk menerima beban semakin naik, besarnya kekuatan lantai akan
berbanding lurus dengan ketebalan shearwall itu sendiri.
• ;mur pakai gedung semakin lama
Dinding geser harus memberikan kekuatan lateral yang dibutuhkan untuk
menahan gaya gempa hori?ontal. 0pabila dinding geser cukup kuat, ia akan
memindahkan gaya$gaya hori?ontal ini pada elemen berikutnya pada bagian muatan
dibawahnya. Komponen$komponen lain pada muatan ini boleh jadi selain dinding
geser, lantai, pondasi dinding, dan pelat.Dinding geser juga memberikan kekakuan lateral untuk mencegah atap dan
lantai atas dari goyangan ke samping yang berlebihan. <ika dinding geser cukup
kaku, ia akan mencegah lantai dan rangka atap dari gerakan pendukungnya.
*enurut Schueller (C! dinding geser adalah unsur pengaku vertikal yang
dirancang untuk menahan gaya lateral atau gempa yang bekerja pada bangunan
dimana menurut "velia &''&! ketebalan dinding geser adalah berkisar antara ()' F
2'' mm.
2.3.2 !enis"!enis Shear Wall
Dalam pemilihan jenis$jenis struktur shear wall disesuaikan dengan hasil
perencanaan, dan harus sesuai dengan kebutuhan sebuah bangunan agar shear wall
bisa ber+ungsi dengan baik.
*enurut S7# F (8&4 F &''& Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Struktur %angunan Gedung. Dinding geser ada & jenis yaitu.
(. Dinding Geser %eton %ertulang Kantilever
Suatu struktur gedung yang +ungsi utamanya adalah untuk memikul
beban geser akibat pengaruh gempa rencana, yang runtuhnya disebabkan oleh
momen lentur bukan oleh gaya geser! dengan terjadinya sendi plastis pada
kakinya, di mana nilai momen lelehnya dapat mengalami peningkatan
terbatas akibat pengerasan regangan. 1asio antara tinggi dan lebar dinding
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 18/20
geser tidak boleh kurang dari & dan lebar tersebut tidak boleh kurang dari (,2
m.
&. Dinding Geser %eton %ertulang %erangkaiSuatu subsistem struktur gedung yang +ungsi utamanya adalah untuk
memikul beban geser akibat pengaruh gempa rencana, yang terdiri dari dua
buah atau lebih dinding geser yang dirangkaikan oleh balok$balok perangkai
dan yang runtuhnya terjadi dengan sesuatu daktilitas tertentu oleh terjadinya
sendi$sendi plastis pada ke dua ujung balok$balok perangkai dan pada kaki
semua dinding geser, dimana masing$masing momen lelehnya dapat
mengalami peningkatan hampir sepenuhnya akibat pengerasan regangan.
1asio antara bentang dan tinggi balok perangkai tidak boleh lebih dari ).
%erdasarkan letak dan +ungsinya shear wall sendiri terbagi menjadi 6
klasi+ikasi diantaranya sebagai berikut -
a! Bearing walls
*erupakan sebuah dinding struktur yang digunakan untuk
menopang beban diatasnya dan menyalurkan ke pondasi. Dinding
geser ini juga sebagian besar mendukung beban gravitasi. <uga
digunakan sebagai dinding penyekat/partisi antar apartemen yang
berdekatan.
Gambar &.('. bearing wall
b! Frame &alls Dinding struktur ini ber+ungsi untuk menahan beban lateral,
dimana beban gravitasi hidup dan mati! berasal dari frame beton
bertulang. Dinding geser ini dibangun diantara baris kolom.
Gambar &.((. Frame &alls
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 19/20
c! ore &alls
Dinding geser ini berada pada inti gedung yang biasanya diisi
tangga atau poros li+t. Dinding ini dianggap sebagai dinding yang
ekonomis.
Gambar &.(&. ore &alls
%erdasarkan geometrinya shear wall sendiri terbagi menjadi 6 klasi+ikasi
diantaranya sebagai berikut -
a. Fle$ural wall dinding langsing!
b. S'uat wall dinding pendek!
c. oupled shear wall dinding berangkai!
2.3.2 Be!an "#ri$#n%a& ('a%era&
a. %eban Gempa 3arthuake!
%eban gempa adalah besarnya getaran yang terjadi di dalam struktur
rangka bangunan akibat adanya pergerakan tanah oleh gempa. Pertama kali
di #ndonesia ketetapan perencanaan gempa untuk bangunan dimasukkan
dalam Peraturan *uatan #ndonesia (8', lalu peraturan ini diperbaharui
dengan diterbitkannya Peraturan Perencanaan ahan Gempa #ndonesia
untuk Gedung (C6.
Pada dasarnya ada dua metode 0nalisa Perencanaan Gempa, yaitu -
Soetoyo, &'''!
• 0nalisis %eban Statik 3kuivalen #('ui%alent Static oad *nalysis)
7/21/2019 BAB 2 17-04
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-17-04 20/20
0nalisis ini adalah suatu cara analisa struktur, dimana pengaruh
gempa pada struktur dianggap sebagai beban statik hori?ontal untuk
menirukan pengaruh gempa yang sesungguhnya akibat gerakan tanah.
*etode ini digunakan untuk bangunan struktur yang beraturan dengan
ketinggian tidak lebih dari )' m.
• 0nalisis Dinamik Dynamic 0nalysis!.
*etode ini digunakan untuk bangunan dengan struktur yang tidak
beraturan. Perhitungan gempa dengan analisis dinamik ini terdiri dari -
- 0nalisa 1agam Spektrum 1espons
0nalisa 1agam Spektrum 1espons adalah Suatu cara analisa
dinamik struktur, dimana suatu model dari matematik struktur
diberlakukan suatu spektrum respons gempa rencana, dan
berdasarkan itu ditentukan respons struktur terhadap gempa
rencana tersebut.
- 0nalisa 1espons 1iwayat :aktu
0nalisa 1espons 1iwayat :aktu adalah suatu cara analisa
dinamik struktur, dimana suatu model matematik dari struktur
dikenakan riwayat waktu dari gempa$gempa hasil pencatatan atau
gempa$gempa tiruan terhadap riwayat waktu dari respons struktur ditentukan.
b. %eban 0ngin :ind oad!
%eban angin adalah beban yang bekerja pada bangunan atau bagiannya
karena adanya selisih tekanan udara hembusan angin kencang!. %eban angin ini
ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positi+ dan tekanan negati+ isapan
angin!, yang bekerja tegak lurus pada bidang$bidang bangunan yang ditinjau %enny,
(4!.