STUDI KOMPARASI GEDUNG DENGAN DAN TANPA
SHEARWALL PADA BANGUNAN HOTEL FAME JAYAPURA
Ardi Azis Sila1, Irianto2, Muhammad Aan Ardianto3
1,2 Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik dan Sistem Informasi, Universitas Yapis Papua UNIYAP, Jl. DR. Sam Ratulangi No.11 Dok V Atas, Tlp (0967) 534012, 550355, Jayapura-Papua
1 ardi.azis.sila@gmail.com, 2Irian.anto@gmail.com, 3 Muhammadaanardianto@gmail.com
Abstrak
Fame Hotel Jayapura merupakan aset penunjang bagi industri pariwisata daerah Kota Jayapura. Fame Hotel Jayapura berada pada wilayah Kota Jayapura Provinsi Papua yang merupakan daerah dengan nilai percepatan batuan dasar yang cukup tinggi yaitu Ss sebesar 1,5g dan S1 sebesar 0,6g. Dalam pelaksanaanya bangunan Fame Hotel Jayapura menggunakan perkuatan Shearwall dalam sistem struktur penyusunnya. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui efek penggunaan shearwall pada bangunan tersebut. Dalam penelitian ini, perhitungan struktur Fame hotel Jayapura dengan Shearwall dan Struktur Fame Hotel Jayapura Tanpa Shearwall dengan menggunakan Software Analisis Struktur SAP 2000 v.19.2.1. Hasil analisis didapatkan nilai Periode getar Struktur tanpa menggunakan Shearwall lebih rendah 7,26% dibandingkan struktur dengan menggunakan shearwall. Sedangkan Hasil perbandingan gaya geser dasar atau Baseshear, pada struktur Gedung Fame Hotel yang menggunakan Shearwall dan yang tidak menggunakan shearwall dapat dilihat bahwa terjadi perpindahan pada arah x sebesar 7% terhadap struktur dengan shearwall dan arah y sebesar 85% terhadap struktur tanpa shearwall. Hasil Analisis juga menunjukkan Joint Displacement struktur Gedung Fame Hotel Jayapura menggunakan shearwall pada arah x mengalami perpindahan sebesar (0,200 m) dan arah y sebesar (0,274 m), sedangkan pada sistem struktur tanpa shearwall pada arah x sebesar (0,213 m) dan arah y sebesar (0,080 m), dapat dilihat bahwa terjadi perbedaan perpindahan arah y sebesar 19% dan arah x sebesar 1%.
Kata kunci : Gempa, Shearwall, Respon Struktur
Abstract
Fame Hotel Jayapura is an asset for the industry in the Jayapura City area. Fame Hotel Jayapura is in the Jayapura City area of Papua Province which is a region with a fairly high acceleration value of Ss of 1.5g and S1 of 0.6g. In its implementation, the Fame Hotel Jayapura Building uses Shearwall reinforcement in its constituent structure system. The purpose of this study was to determine the effect of shearwall use on the building. In this study, the structure of the calculation of Jayapura hotel Fame with Shearwall and Jayapura Fame Hotel Structure without Shearwall using SAP 2000 Structure Analysis Software v.19.2.1. Average analysis results Vibration period The structure using Shearwall is 7.26% lower than the structure without using shearwall. The results of Fame Hotels that use Shearwall and Fame Hotels that do not use shearwall can be seen in the direction of x by 7% of the structure with shearwall and y direction of 85% for structures without shearwall. The results of the analysis also show the displacement of the structure of Jayapura Hotel Fame Building using shearwall in the direction of x 180.80 m and y direction of (0.274 m), while in the structure without shearwall the direction of x is (0.213 m) and y direction (0.080 m), can be used which occurs for y direction by 19% and x direction at 1%.
Keywords: Earthquake, Shearwall, Structure Response
1. Pendahuluan
Di Era saat ini pertumbuhan dan perkembangan penduduk semakin meningkat. Berbanding lurus dengan ketersediaan lahan semakin menyempit, solusi dari keterbatasan lahan tersebut adalah dengan membangun bangunan bertingkat. Namun struktur bangunan bertingkat rawan terhadap gaya lateral, terutama terhadap gaya yang diakibatkan oleh gempa bumi.Akibat dari getaran yang diakibatkan gempa bumi, dapat beresiko merusak bangunan, sehingga diperlukan struktur yang kuat untuk
memikul bebannya sendiri dan dapat menahan beban lateral yang diakibatkan oleh gempa bumi
Pengaruh gempa bumi sangat besar terhadap bangunan, karena dengan terjadinya gempa bumi mengakibatkan adanya getaran yang merambat dan akhirnya menyebabkan getaran pula terhadap bangunan yang berada pada arah rambatan getarannya. Terutama pada daerah rawan gempa. Letak geografis wilayah Indonesia yang berada pada pertemuan tiga lempeng tektonik utama; lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia, dan lempeng Philipina, Menjadikan Indonesia sebagai
2 salah satu negara yang memiliki potensi aktivitas
seismic cukup tinggi dan rawan terhadap bahaya gempa.
Salah satu cara perkuatan struktur akibat gempa adalah dengan menggunakan dinding geser atau shear wall. Shear wall dipilih dalam penelitian ini dikarenakan shearwall merupakan dinding geser yang mampu menahan gaya lateral. Fungsi shear wall pada struktur adalah sebagai pengaku strukur sampai ke pondasi sehingga struktur diharapkan lebih kaku dan dapat lebih baik menahan gaya lateral. Dengan adanya shear
wall diharapkan sebagian besar beban horizontal
dapat terserap oleh dinding tersebut.
Dalam penelitian ini akan dilakukan perbandingan ketahanan struktur shearwall pada studi kasus untuk bangunan Fame Hotel. Bangunan ini memiliki dua belas lantai yang didesain menggunakan shear wall jenis core wall berbentuk I. Dalam hal ini peneliti ingin membandingkan ketahanan strukur bangunan tersebut jika tidak menggunakan shear wall berbentuk I sehingga kekakuan struktur hanya bertumpu pada kekuatan kolom dengan volume kolom yang sama dengan volume core wall berbentuk I sesuai dengan data perencanaan sesungguhnya sebagai struktur penyusunnya.
Pengaruh besar penggunaan shearwall pada bangunan akan diketahui dengan melakukan perbandingan analisis antara ketahanan struktur menggunakan shearwall berbentuk I dan ketahanan struktur jika tidak menggunakan shearwall.
Tujuan Penelitian ini adalah untuk mengetahui hasil perhitungan dan anlisis perbandingan kekuatan struktur dengan dan tanpa menggunakan shearwall.
2. Landasan Teori
Shear Wall merupakan jenis struktur dinding
yang berbentuk beton bertulang yang biasanya dirancang untuk menahan gaya geser, gaya lateral akibat gempa bumi. Dengan adanya Shear Wall / dinding geser yang kaku pada bangunan, sebagian besar beban gempa akan terserap oleh dinding geser tersebut. (Wolfgang Schueller, 1977)
Bangunan tinggi tahan gempa umumnya meggunakan 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 dinding tersebut. (perencanaan Struktur gedung Beton Bertulang Tahan Gempa – Iswandi Imran & Fajar Hendrik)
Prinsip dasar perencanaan bangunan tahan gempa adalah berdasarkan konsep bagaimana meningkatkan kapasitas struktur yang tahan terhadap gaya gempa yang berkerja padanya. Filosofi perencanaan bangunan tahan gempa yang diadopsi hampir di seluruh dunia
mengikuti ketentuan berikut ini (Purwono, 2010) :
a) Pada gempa kecil bangunan tidak boleh mengalami kerusakan.
b) Pada gempa menengah komponen structural tidak boleh rusak, namun komponen non struktural diijinkan mengalami kerusakan.
c) Pada gempa kuat komponen struktural boleh mengalami kerusakan, namun bangunan tidak boleh mengalami keruntuhan.
Dinding geser sebagai elemen penahan gaya lateral memiliki keuntungan utama karena menyediakan kontinuitas vertikal pada sistem lateral struktur gedung. Struktur gedung dengan dinding geser sebagai elemen penahan gaya lateral pada umumnya memiliki performance yang cukup baik pada saat gempa. Hal ini terbukti dari sedikitnya kegagalan yang terjadi pada sistem struktur dinding geser di kejadian-kejadian gempa yang lalu (Fintel, 1991).
Fungsi Software Analisis Struktur SAP 2000, dapat memodelkan struktur, menganalisis kekuatan struktur yang diinginkan dan mendesain struktur tersebut agar baik daya dukungnya sesuai dengan perencanaan yang diinginkan.
3. Metode Penelitian Tempat Penelitian
Secara geografis letak proyek pembangunan Gedung Fame Hotel Jayapura berlokasi di JL. Dr. Soetomo Sebelah Utara Sagu Indah Plaza, Sebelah Timur Bank Mandiri Kanwil 12 Jayapura, Sebelah Barat Masjid Raya Baiturahim Jayapura, Sebelah Selatan Toko Emas Benteng Jayapura.
Penyiapan Data Struktur
Untuk melakukan analisis struktur, parameter-parameter yang digunakan adalah data teknis bangunan gedung yang di dapatkan dari konsultan perencana, meliputi data material dan data dimensi system penampang struktur.
a. Jenis Struktur : Beton
b. Mutu Beton : Kolom = K-350 (f’c = 34,34) Balok = K-350 (f’c = 34,34) Pelat Lantai = K-350 (f’c = 34,34) Dinding Geser = K-350 (f’c = 34,34) c. Mutu Baja Tulangan = fy 390 MPa d. Jumlah Lantai = 12
e .Tinggi gedung = 43,85 m Analisis
Dalam penelitian ini digunakan aturan dasar diantaranya:
1. SNI 03-1762-2012 “Tata Cara
Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung”
2. SNI 2847-2013 “Persyaratan Beton
Tabel 2.1 Dimensi Kolom Konfigurasi
sistem struktur dengan shearwall
Tabel 2.2 Dimensi Kolom Konfigurasi
sistem struktur tanpa shearwall
Tabel 2.3 Dimensi Kolom Konfigurasi
4
n
n
Tabel 2.4 Dimensi Pelat Lantai
4. Hasil dan Pembahasan Permodelan Struktur
Struktur Gedung Fame Hotel Jayapura dimodelkan berdasarkan gambar perencanaan pembalokan dan plat lantai tiap-tiap lantai dengan menggunakan software Permodelan struktur SAP 2000 V.19.2.1. Kolom-kolom, balok-balok pada gedung ini dimodelkan sebagai elemen frame, untuk pelat lantai, dan shear wall dimodelkan sebagai elemen wall
Pembebanan Struktur
Pembebanan struktur meliputi beban mati (D) dan beban hidup (L) yang mengacu berdasarkan pada peraturan pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983 (PPIUG 1983) sedangkan beban gempa (E) berdasarkan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan non Gedung (SNI-1726-2012). Kombinasi 1 : 1.4D, Kombinasi 2 : 1.2D + 1.6L, Kombinasi 3 : 1.2D + 0.5L + 1Ex + 0.3Ey, Kombinasi 4 : 1.2D + 0.5L + 0.3Ex + 1Ey.
Analisis Struktur
Perbandingan Periode Getar
Tabel 3.1 Hasil Analisis Periode Getar
Ta = Ct.h x
Waktu Getar Alami Struktur Dengan Shearwall 1,389836< 0,0466 x 43,850,9 x 1,4
1,389836<1,960137739 detik … Ok Ta = Ct.h x
Waktu Getar Alami Struktur Tanpa Shearwall 1,317223< 0,0466 x 43,850,9 x 1,4
1,317223<1,960137739 detik … Ok
Perbandingan Base Shear
Perbandingan beda besar baseshear yang dialami pada Gedung Fame Hotel Jayapura ditinjau dari nilai yang paling kecil, antara Struktur Gedung yang menggunakan shearwall dan struktur Gedung tanpa shearwall.
Tabel 3.2 Hasil Analisis Base Shear
Gambar 3.1 Hasil Perbandingan Base Shear
arah x
Gambar 3.2 Hasil Perbandingan Base Shear
arah y
Perbandingan Joint Displacement
Perpindahan (displacement) struktur pada Gedung Fame Hotel Jayapura ditinjau dari nilai perpindahan terbesar tiap lantai.
Gambar 3.3 Hasil Perbandingan Joint
Gambar 3.4 Hasil Perbandingan Joint Displacement arah y
Matriks Hasil Penelitian
Tabel 3.3 Hasil Analisis Base Shear
5. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan
Dari analisis respon struktur bangunan Fame Hotel Jayapura disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:
1. Dari hasil analisis Periode Getar Struktur didapatkan periode getar struktur dengan menggunakan shearwall sebesar 1,389836. Dan periode getar struktur tanpa menggunakan shearwall adalah sebesar 1,317223. Hasil perbandingan gaya geser dasar atau Baseshear, pada struktur Gedung Fame Hotel menggunakan
Shearwall dengan Fame Hotel tanpa
menggunakan shearwall dapat dilihat bahwa terjadi penurunan perpindahan pada masing-masing arah x sebesar 7% dana rah y sebesar 85%. Joint Displacement struktur struktur Gedung Fame Hotel Jayapura menggunakan shearwall pada arah x (0,200 m) dan arah y (0,274 m), sedangkan pada system struktur tanpa
shearwall pada arah x (0,213 m) dan arah
y (0,080 m), dapat dilihat bahwa terjadi perbedaan perpindahan arah y sebesar 19% dan arah x sebesar 1%.
2. Dari rangkaian analisis yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa sistem struktur dengan shearwall lebih efektif dalam meredam gaya lateral pada arah x, sesuai dengan sumbu kuat penampang
shearwallnya. Sedangkan pada sumbu y
system struktur tanpa shearwall lebih baik
meredam pengaruh gaya lateral pada struktur dikarenakan adanya kontribusi dimensi kolom yang simetris dibandingkan dimensi perencanaan sesungguhnya (asimetris) sehingga dianggap struktur lebih kaku.
Daftar Pustaka:
1. Wolfgang, Schueller. 1977. High Rise Building Structures. New York: John Wiley & Sons.
2. Iswandi Imran & Fajar Hendrik.
Perencanaan Struktur Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa. Penertbit ITB.
3. Purwono, Rachmat. 2010.Perencanaan
Struktur Tahan Gempa. ITS Press.Jakarta.
4. Fintel, M. 1991. Shearwall-An Anwer for sesmic Resistence. Concrete Internasional, 5. SNI 03-1762-2012 “Tata Cara
Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung”
6. SNI 2847-2013 “Persyaratan Beton
