Jurnal Perubahan Luas Tulangan Kolom Akibat Pemasangan Dinding Geser

PERUBAHAN LUAS TULANGAN KOLOM AKIBATPEMASANGAN DINDING GESER

Reza Maulana

ABSTRAK

Kolom merupakan suatu komponen struktur yang sangat penting peranannyadalam suatu struktur bangunan. Kekuatan kolom dalam memikul beban sangattergantung pada banyaknya tulangan kolom yang dipasang. Tulangan kolom dapatdikurangi dengan adanya penambahan dinding geser sebagai subsistem struktur gedung.Penambahan dinding geser pada struktur gedung dapat meningkatkan kekakuan yangmengakibatkan berkurangnya goyangan pada gedung dan mengurangi momen yangterjadi. Selain itu dinding geser juga berfungsi menyerap gaya geser dalam kolom yangterjadi akibat gempa. Sehingga kebutuhan akan tulangan pada kolom dapat direduksi.Dengan adanya dinding geser diharapkan mengurangi kegagalan struktur akibat gempa.

Pemodelan struktur gedung dibuat bentuk persegi 10 lantai dengan tinggi 40meter. Model gedung berada pada zona gempa 6 pada jenis tanah lunak. Analisastruktur dilakukan dengan bantuan SAP 2000, dan hasilnya berupa besaran yang akandigunakan untuk menganalisa perubahan luas tulangan kolom.

Dari pengamatan ini diperoleh bahwa penambahan dinding geser dapatmengurangi luas tulangan perlu kolom sebanyak 74,1% dan dinding geser juga memberipengaruh terhadap kekakuan struktur gedung sebesar 47,3% lebih kaku sehinggagoyangan yang terjadi pada gedung akibat gempa menjadi lebih kecil.

Kata kunci: kolom, dinding geser, luas tulangan, simpangan horizontal.

1. PENDAHULUAN

Kolom merupakan salah satu komponen utama struktur yang berfungsi untukmemikul beban yang ada pada struktur. Beban yang ada pada struktur bangunanawalnya dipikul oleh balok, kemudian beban yang dipikul balok tersebut akan ditransferke kolom dan selanjutnya diteruskan ke struktur bawah atau pondasi.

Umumnya di Indonesia kekuatan bangunan direncanakan tahan terhadap gempa.Gempa dapat menimbulkan dampak kerusakan yang besar karena saat terjadi gempastruktur dihantam oleh gaya geser yang ditimbulkan oleh gempa, sehingga strukturbergoyang dan menimbulkan pergeseran (simpangan), selain itu gempa juga membuatkomponen kolom mengeluarkan tenaga ekstra untuk menahan pergeseran yang terjadi.

Untuk mengatasi dampak yang ditimbulkan oleh gempa terhadap strukturbangunan diatas permukaan tanah maka para insinyur teknik sipil mancari solusi atasmasalah tersebut. Dinding geser (shear wall) adalah salah satu sistem struktur yangdigunakan untuk menahan beban gempa yang terjadi pada struktur bangunan.Penggunaan shear wall pada bangunan bertingkat berfungsi sebagai penyerap gaya

lateral, gaya lateral awalnya akan diserap oleh shear wall kemudian sisa gaya tersebutakan dipikul oleh kolom, sehingga kolom tidak terlalu banyak memikul beban.Akhirnya perencanaan kolom dapat direduksi kekuatannya, baik dari segi dimensimaupun luas tulangan perlunya.

Dalam makalah ini akan disimulasikan sebuah perbandingan antara portalbertingkat tanpa dinding geser dan portal bertingkat dengan dinding geser enganmenggunakan program SAP 2000. Portal tersebut berukuran 25 meter x 25 meter,dengan panjang 1 bentang masing-masing 5 meter. Tinggi portal 40 meter 10 lantai,dengan tinggi tiap lantai 4 meter. Portal berada pada wilayah gempa 6 dan berada padakondisi tanah lunak.

2. PEMODELAN STRUKTUR PORTAL

2.1. Geometri dan Material Struktur

Penentuan dimensi dari struktur utama dari gedung ini direncanakan sebagaiberikut:- Mutu beton (fc) = 25 MPa- Mutu baja (fy) = 400 MPa- Berat jenis beton (b) = 24 kN/m3- Panjang bentang arah x (lx) = 25 m- Panjang bentang arah y (ly) = 25 m- Banyak bentang arah x = 5- Banyak bentang arah y = 5- Banyak tingkat (n) = 10- Tinggi tiap tingkat = 4 m- Tebal plat (t) = 0.12 m- Ukuran kolom = 0.75 m x 0.75 m (lantai 1), 0.70 m x 0.70

m (lantai 2 sampai 10)- Ukuran balok = 0.30 m x 0.50 m- Tebal dinding geser = 0.20 m

Gambar 1. Denah struktur gedung tanpa dinding geser

Gambar 2. Denah struktur gedung dengan dinding geser

2.2. Pembebanan Struktur

Beban-beban yang diperhitungkan adalah:- Beban mati (D), berat sendiri dari struktur telah otomatis dihitung oleh program

SAP 2000. Adapun beban mati tambahan yang diperhitungkan adalah:Keramik = 0,24 kN/m2Plafon = 0,18 kN/m2Mechanical / Electrical = 0,25 kN/m2Total = 0,67 kN/m2

- Beban hidup (L), gedung ini difungsikan sebagai bangunan perkantoran,sehingga beban hidup yang diperkirakan sebesar 2,5 kN/m2.

- Beban gempa (E), wilayah gempa 6, kondisi tanah lunak, faktor keutamaangedung (I) adalah 1,0, dan koefisienreduksi (R) adalah 8,5.

Beban tersebut akan dihitung dengan kombinasi beban yang sesuai denganperaturan SKSNI-2002, yaitu:1. Kombinasi I = 1,4 D2. Kombinasi II = 1,2 D + 1,6 L3. Kombinasi III = 1,2 D + 1,0 L + 1,0 E-x4. Kombinasi IV = 1,2 D + 1,0 L + 1,0 E-y5. Kombinasi V = 0,9 D + 1,0 E-x6. Kombinasi VI = 0,9 D + 1,0 E-y

3. HASIL ANALISA

Dari hasil analisa yang dilakukan dengan program SAP 2000 terlihat bahwapenambahan dinding geser (shearwall) pada struktur gedung mempunyai dampakpositif bagi kekakuan struktur gedung tersebut. Hal itu terlihat pada adanya perubahannilai simpangan horizontal menjadi lebih kecil dibandingkan dengan nilai tanpa

menggunakan dinding geser (shearwall), begitu juga dengan perubahan luas tulanganperlu kolom yang semakin kecil dengan adanya penambahan dinding geser.

Adapun persentase perubahan luas tulangan kolom yang terjadi dapat dilihat darigrafik hubungan antara persentase perubahan luas tulangan dengan tinggi lantai portal.

Gambar 3. Grafik persentase perubahan tulangan longitudinal kolom

Luas tulangan geser kolom pada kedua model struktur menghasilkan luastulangan minimum, oleh karena itu sulit melakukan perbandingan perubahan luastulangan gesernya. Namun terjadi penurunan gaya geser yang terjadi pada kolom, gayageser pada kolom dengan menggunakan dinding geser mengalami penurunan. Haltersebut dapat dilihat pada tabel 1 berikut:

Tabel 1. Perubahan gaya geser pada kolom lantai 1

LantaiGaya Geser

Tanpa D. Geser(kN)

Dengan D. Geser(kN)

1

183.664 46.143224.733 57.286234.497 59.313234.469 60.177234.904 61.661187.559 49.12

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

0

Perse

ntase

(%)

Persentase Perubahan TulanganKolom






LantaiGaya Geser

Tanpa D. Geser(kN)

Dengan D. Geser(kN)

1

183.664 46.143224.733 57.286234.497 59.313234.469 60.177234.904 61.661187.559 49.12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Lantai

Persentase Perubahan TulanganKolom






LantaiGaya Geser

Tanpa D. Geser(kN)

Dengan D. Geser(kN)

1

183.664 46.143224.733 57.286234.497 59.313234.469 60.177234.904 61.661187.559 49.12

Hal ini menunjukkan bahwa pemasangan dinding geser memang dapatmengurangi gaya geser yang terjadi dengan bukti adanya penurunan gaya geser yangterjadi pada kolom.

Untuk perbandingan perubahan nilai simpangan horizontal pada kedua modeldapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Tabel 2. Simpangan horizontal masing-masing model

Lantai Tanpa D. Geser Dengan D. GeserArah x (m) Arah Y (m) Arah x (m) Arah Y (m)1 0.000754 0.000754 0.000287 0.0002872 0.002198 0.002198 0.000854 0.0008543 0.003812 0.003812 0.001589 0.0015894 0.005406 0.005406 0.002432 0.0024325 0.006895 0.006895 0.003327 0.0033276 0.008230 0.008230 0.004231 0.0042317 0.009374 0.009374 0.005111 0.0051118 0.010293 0.010293 0.005944 0.0059449 0.010969 0.010969 0.006723 0.00672310 0.011413 0.011413 0.007406 0.007406

Gambar 4. Perbandingan simpangan horizontal arah-x

0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

1 2

Simpa

ngan

Horiz

ontal

(m)

Perbandingan Simpangan Horizontal Arah-X

Tanpa D. Geser






2 3 4 5 6 7 8 9 10Lantai


Tanpa D. Geser Dengan D. Geser






10


Gambar 5. Perbandingan simpangan horizontal arah-y

Tabel 3. Persentase perubahan simpangan horizontal

Lantai Tanpa D. Geser Dengan D. Geser Persentase (%)Arah x (m) Arah Y (m) Arah x (m) Arah Y (m) Arah x Arah Y1 0.000754 0.000754 0.000287 0.000287 61.9 61.92 0.002198 0.002198 0.000854 0.000854 61.1 61.13 0.003812 0.003812 0.001589 0.001589 58.3 58.34 0.005406 0.005406 0.002432 0.002432 55.0 55.05 0.006895 0.006895 0.003327 0.003327 51.7 51.76 0.008230 0.008230 0.004231 0.004231 48.6 48.67 0.009374 0.009374 0.005111 0.005111 45.5 45.58 0.010293 0.010293 0.005944 0.005944 42.3 42.39 0.010969 0.010969 0.006723 0.006723 38.7 38.710 0.011413 0.011413 0.007406 0.007406 35.1 35.1

4. KESIMPULAN DAN SARAN

Setelah melakukan analisa terhadap kedua model struktur, maka diperoleh:1. Luas tulangan longitudinal kolom mengalami perubahan kebutuhan, luas

tulangan longitudinal kolom dengan menggunakan dinding geser semakinsedikit kebutuhannya dibandingkan tanpa menggunankan dinding geser.Persentase perubahan yang paling besar terjadi pada lantai 1, yaitu sebesar74,1%.

0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

1 2

Simpa

ngan

Horiz

ontal

(m)

Perbandingan Simpangan Horizontal Arah-Y

Tanpa D. Geser







2 3 4 5 6 7 8 9 10Lantai


Tanpa D. Geser Dengan D. Geser







10


2. Nilai simpangan horizontal pada struktur bangunan dengan menggunakandinding geser jauh lebih kecil dibandingkan struktur bangunan tanpa dindinggeser. Persentase perubahan yang terjadi sebesar 35,1% pada lantai paling atas.

3. Gaya geser yang terjadi pada kolom mengalami pengurangan akibatpenambahan dinding geser.

5. DAFTAR PUSTAKA

Asroni, Ali. 2010. Kolom, Fondasi dan Balok T Beton Bertulang, Graha Ilmu,Yogyakarta.

Departemen Pekerjaan Umum. 1987. Pedoman Perencanaan Pembebanan UntukRumah dan Gedung, PU, Jakarta.

Imran, Iswandi dkk. 2008. Aplicability Metoda Desain Kapasitas pada PerencanaanStruktur Dinding Geser Beton Bertulang.

McCormac, Jack C. 1993. Desain Beton Bertulang (Edisi Kelima Jilid 1), Erlangga,Jakarta.

Muto, Kiyoshi. 1990. Analisis Perancangan Gedung Tahan Gempa, Erlangga, Jakarta.

Pramono, Handi dkk. 2007. 12 Tutorial dan Latihan Desain Konstruksi dengan SAP2000 Versi 9, Andi, Yogyakarta.

Pramono, Handi dkk. 2007. Desain Konstruksi Plat & Rangka Beton Bertulang denganSAP 2000 Versi 9, Andi, Yogyakarta.

Purwono, Rahmat dkk. 2009. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk BangunanGedung (SK SNI 03-2847-2002) Dilengkapi Penjelasan (S-2002), DepartemenPekerjaan Umum.

Satyarno, Iman dkk. 2012. Belajar SAP 2000 Analisis Gempa (Seri 2), ZamilPublishing, Yogyakarta.

Standart Perencanaan Gempa untuk Struktur Gedung (SNI 03-1726-2002)

Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-xxxx-2002)

Vis, W.C, dan Gideon Kusuma. 1993. Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang,Erlangga, Jakarta.

Vis, W.C, dan Gideon Kusuma. 1993. Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang,Erlangga, Jakarta.

Jurnal Perubahan Luas Tulangan Kolom Akibat Pemasangan Dinding Geser

Documents

Transcript of Jurnal Perubahan Luas Tulangan Kolom Akibat Pemasangan Dinding Geser