bab 2 17-04

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


*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

http://id.wikipedia.org/wiki/Bumi

http://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_seismik

http://id.wikipedia.org/wiki/Kerak_Bumi

http://id.wikipedia.org/wiki/Seismometer

http://id.wikipedia.org/

http://id.wikipedia.org/wiki/Bumi

http://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_seismik

http://id.wikipedia.org/wiki/Kerak_Bumi

http://id.wikipedia.org/wiki/Seismometer


7/21/2019 BAB 2 17-04


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


http://id.wikipedia.or/


http://id.wikipedia.or/

7/21/2019 BAB 2 17-04


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


*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


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


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


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


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


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


• 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


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

http://id.88db.com/id/Services/Post_Detail.page/Real_Estate_Property/Property_Agents/?PostID=250681




7/21/2019 BAB 2 17-04


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


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


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


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


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


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


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


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!.

bab 2 17-04

Documents