jurnal ilmiah

download

of 27

  • date post

    26-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    124
  • download

    8

Embed Size (px)

Transcript of jurnal ilmiah

PERENCANAAN STRUKTUR RUMAH SUSUN DENGAN DAN TANPA PEMODELAN DINDING PENGISIAbstrak : Rumah susun merupakan salah satu alternatife dalam pemenuhan akan kebutuhan unit rumah pada daerah dengan ketersediaan lahan yang terbatas. Pemodelan dinding sebagai bagian dari struktur penahan beban lateral dikarenakan dapat mengurangi biaya struktur bangunan dibandingkan dengan struktur rangka terbuka dimana dinding tidak diperhitungkan kekuatanya atau dianggap sebagai beban saja. Untuk itu, maka dilakukan pemodelan struktur dengan dan tanpa pemodelan dinding pengisi dalam perencanaan struktur bangunan rumah susun. Pemodelan struktur dengan dinding pengisi dilakukan dengan metode diagonal strut dengan beban gempa dari arah kiri dan arah kanan struktur gedung. Mutu kuat tekan dinding pengisi (fm) yang digunakan pada pemodelan tersebut adalah 15 Mpa dengan modulus elastisitas (Em) dinding sebesar 7000 Mpa. Pada penulisan ini juga dilakukan analisis tegangan pada dinding dengan menggunakan pendekatan secara empiris sehingga diperoleh hasil perbandingan tegangan dinding dalam 2 macam pendekatan. Berdasarkan hasil analisis pemodelan struktur dengan SAP2000v11 diperoleh bahwa deformasi yang terjadi pada struktur tanpa dinding pengisi 2 kali lebih besar dibandingkan dengan deformasi struktur dengan dinding pengisi yang dimodel dengan strut diagonal ekivalen ke arah gempa kanan. Tegangan yang terjadi pada dinding pengisi yaitu tegangan geser, tegangan tekan dan tegangan tarik baik yang dianalisis dengan pemodelan struktur maupun dengan pendekatan empiris masih dalam batas batas kekuatan bahan dinding yakni untuk tegangan geser sebesar 9.85% , tegangan tekan 81.74%, dan tegangan tarik 74.63%. Berdasarkan analisis tersebut juga diperoleh jika gaya dalam seperti momen, gaya geser, dan gaya aksial pada kolom menghasilkan nilai rata rata 59% dan balok 55% lebih besar untuk struktur tanpa dinding pengisi jika dibandingkan dengan struktur yang dimodel dengan dinding pengisi. Selain itu diketahui juga bahwa struktur tanpa dinding pengisi memerlukan kebutuhan tulangan lentur kolom 24% dan tulangan lentur balok 51% lebih besar daripada struktur yang domodel dengan dinding pengisi . Kata kunci : rumah susun, dinding pengisi, strut diagonal ekivalen, SAP 2000v11

1

PENDAHULUAN Latar Belakang Rumah merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia yang akan terus meningkat dan berkembang seiring dengan pesatnya pertumbuhan penduduk terutama di Indonesia. Khususnya di Bali yang setiap tahunnya penduduk pendatang selalu bertambah dan lajunya pertumbuhan penduduk yang sulit ditekan, sehingga kebutuhan untuk pengadaan rumah akan terus ada. Pola perkembangan perumahan yang sifatnya horizontal atau menambah unit unit perumahan membuat area lahan hijau akan semakin berkurang. Untuk mengatasi hal itu diperlukan pengembangan perumahan yang sifatnya vertikal atau keatas sehingga akan dapat mengurangi pengguanaan lahan lahan hijau sebagai perumahan. Pemenuhan kebutuhan akan rumah bagi masyarakat tidaklah mudah, terutama mereka yang berpenghasilan rendah atau menengah ke bawah yang cenderung menginginkan perumahan yang sesuai dengan kebutuhan ruang dengan harga yang terjangkau serta aman dari segi strukturnya. Sehingga prasarana pembangunan rumah susun dapat menjadi salah satu alternatif. Pembangunan rumah susun harus mengacu pada efisiensi pengguanaan material tetapi aman dari segi struktur terutama akibat beban gempa. Pada pembangunan rumah susun biasanya terdapat dinding sebagai pemisah ruangan yang sifatnya permanen. Komponen dari dinding tersebut biasanya terdiri dari kolom dan balok beton bertulang dengan partisi batu bata atau batako (Smith and Coull, 1991). Karena sering dianggap hanya sebagai elemen pemisah ruangan saja, maka keberadaannya sering diabaikan oleh para engineer sipil dalam menentukan kekuatan dan kekakuan struktur portal bangunan secara aktual. Dinding pengisi tersebut dipasang apabila struktur utama selesai dikerjakan sehingga pelaksanaannya dilakukan bersamaan dengan pelaksanaan finishing bangunan. Oleh sebab itu, dalam perencanaannya dianggap sebagai komponen nonstruktur, bahkan keberadaannya tidak menjadi permasalahan dalam pemodelan struktur asalkan intensitas beban yang timbul sudah diantisipasi terlebih dahulu (missal dianggap sebagai beban merata). Meskipun dikategorikan sebagai komonen non-struktur tetapi mempunyai kecenderungan untuk berinteraksi dengan portal yang ditempatinya terutama bila ada beban horizontal (akibat gempa) yang besar (Dewobroto, 2005). Pada daerah yang bukan merupakan wilayah gempa kuat, dimana pengaruh angin diabaikan, dinding pengisi adalah salah satu struktur yang paling umum digunakan untuk kontruksi yang bertingkat tinggi. Rangka hanya didesain untuk menahan beban gravitasi saja, dan dengan suatu metode desain yang ada, dinding pengisi dianggap cukup memberikan kekakuan lateral dari suatu struktur untuk menahan beban horizontal. Dari kontruksi yang sederhana sampai dengan yang bertingkat tinggi telah memperhitungkan keberadaan dinding pengisi sebagai salah satu struktur yang paling tepat dan

2

ekonomis untuk bangunan tinggi (Smith and Coull, 1991). Dinding pengisi berinteraksi dengan portal pembatas (bounding frame) menjadi satu kesatuan ketika struktur mengalami beban gempa yang kuat. Dengan keberadaan dinding pengisi maka perilaku struktur portal maupun gaya gaya dalamnya akan berbeda bila dibandingkan dengan struktur portal yang tanpa dinding pengisi. Oleh sebab itu dalam pemodelan struktur, keberadaan dinding pengisi yang bersifat permanen perlu diperhitungkan sebagai komponen struktural yang mampu memberikan kontribusi pada perencanaan. Tinjauan Pustaka Dinding Pengisi Dinding pengisi adalah salah satu elemen bangunan yang membatasi dan melindungi suatu area (Anonimus, 2009). Material yang sering digunakan sebagai dinding pengisi adalah pasangan bata merah maupun pasangan batako. Ditinjau dari tampilan fisik geometri dinding pengisi yang menutup portal akan berfungsi sebagai panel yang bekerja bersamaan dengan struktur sehingga memberi efek kekakuan yang besar. Struktur portal tanpa dinding pengisi yang menerima beban horizontal akan mengalami deformasi lentur. Hal ini berbeda dengan deformasi yang terjadi pada struktur portal dengan dinding pengisi karena keberadaan dinding pengisi pada struktur tersebut mampu mengurangi deformasi yang

terjadi. Pada Gambar 2.1 berikut ditunjukkan struktur portal beton betulang dengan dinding pengisi

Gambar 2.1 Struktur portal dengan dinding pengisiSumber: (Smith and Coull, 1991)

Interaksi Dinding Pengisi dengan Portal Meskipun dikategorikan sebagai komponen non-struktur, tetapi dinding pengisi mempunyai kecenderungan berinteraksi dengan portal yang ditempatinya terutama bila ada beban horizontal (akibat gempa) yang besar. Dinding pengisi memberi sumbangan yang besar terhadap kekakuan dan kekuatan struktur, sehingga perilaku keruntuhannya berbeda dibandingkan dengan portal terbuka. Pada Gambar 2.2 berikut ditunjukkan bagaimana interaksi dinding pengisi dengan portal yang direncanakan mampu menahan gaya geser.

3

a.

Interaksi dinding dengan portal

b. Interaksi RangkBatang

Gambar 2.2 Prilaku struktur portal dengan dindingSumber: (Smith and Coull, 1991)

Kegagalan struktur dengan dinding pengisi sering terjadi akibat kegagalan geser pada portal maupun dinding. Terdapat 3 (tiga) mode kehancuran yang teridentifikasi secara jelas karena interaksi antara portal dengan dinding pengisi akibat pembebanan lateral, yaitu (Dewobroto, 2005) : Corner crushing (CC) ; bagian sudut hancur, minimal salah satu ujung diagonal Diagonal compression (DC) ; dinding pengisi hancur pada

Pemodelan Dinding Pengisi Dinding pengisi yang disertakan dalam pemodelan struktur dilakukan dengan menggunakan pemodelan strut diagonal ekivalen. Pemodelan dinding pengisi sebagai ekivalen diagonal strut merupakan pemodelan struktur dengan dinding penngisi yang dianalogikan sebagai batang tekan diagonal yang memberikan penambahan kekuatan pada portal (Demir and Sivri, 2002). Tegangan yang terjadi pada dinding diperoleh berupa tegangan geser dan tegangan tekan berdasarkan gaya aksial strut yang diuraikan kearah horizontal dan arah vertikal.

bagian tengah diagonal Shear (S) ; keruntuhan geser arah horizontal pada nat sambungan dinding

4

Dinding Pengisi dengan Pemodelan Strut Diagonal Ekivalen Pemodelan dinding pengisi dengan metode diagonal tekan ekivalen dimodelkan dengan batang yang dimensinya telah ditentukan terlebih dahulu. Lebar batang tekan sebagai strut diagonal ekivalen pada pemodelan dinotasikan sebagai Wef seperti pada Gambar 2.7 dibawah t = tebal dinding pengisi

Untuk mengetahui tegangan yang terjadi pada dinding pengisi yang dimodel dengan strut diagonal ekivalen dilakukan dengan menguraikan gaya aksial yang terjadi pada strut kearah vertikal serta arah horizontal dan membagi masing masing gaya tersebut dengan luas strut (Das and Murty, 2004). Hasil penguraian gaya aksial strut ke arah vertikal merupakan komponen tegangan tekan pada dinding pengisi, sedangkan hasil penguraian pada arah horizontal digunkan sebagai komponen tegangan geser dinding. Luas strut (Ae) yang disarankan oleh Das and Murty (2004) dirumuskan sebagai berikut :

Gambar 2.7 Estimasi lebar strut diagonalSumber: (Demir and Sivri, 2002)

`

We = lebar diagonal strut t = tebal dinding pengisi Dalam

Demir and Sivri (2002) memberikan pendekatan lebar strut (Wef) yang digunakan dalam pemodelan dinding pengisi adalah sebagai berikut : dengan

Tegangan Dinding Pengisi Pendekatan Empiris

Dimana : H = tinggi kolom Hi = tinggi dinding pengisi L = panjang portal Ec = modulus elastisitas dinding pengisi = sudut diagonal strut Ic = momen inersia kolom

Konsep perilaku dinding pengisi yang dikembangkan saat ini merupakan perpaduan hasil pene