Tugas Makalah Shear Wall [PDF]

Citation preview

SHEAR WALL PELAT DAN RANGKA BETON



DOSEN PENGAMPU : Ir. SITI NURLINA, MT



KELOMPOK : JONATHAN STEVEN ASIDO



(195060107111060)



JESAYA MARCELINO H



(195060107111049)



DIMAS ADITYA NAVY A



(195060107111057)



JEREMI CEVIN SILITONGA



(195060100111060)



UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK



1



BAB I PENDAHULUAN



A. Latar Belakang Dinding dibagi menjadi 3 jenis yaitu dinding bangunan,dinding pembatas dan dinding penahan. Dinding bangunan mempunyai fungsi utama sebagai penyokong atap dan langitlangit atau melindungi dari intrusi cuaca. Dinding pembatas befungsi sebagai sebagai dinding pribadi danpembatas. Dinding penahan berfungsi sebagai penghadang gerakan tanah, batuan atau air dan lain sebagainya. Sebagian besar bangunan rumah tinggal di Indonesia menggunakan dinding konvensional atau pasanganbatubata sebagai dinding bangunan. Selain mudah didapat dan murah,batu bata mempunyai sifat yang tahan terhadap suhu yang tinggiDinding merupakan bagian bangunan yang sering terjadi kerusakan pada bangunan rumah tinggal 1 lantai akibat bencanaalam terutama di daerah rawan gempa,karena dinding telah ditetapkan (SNI 03-2847 2002) peraturan tingkat nasional sebagai bagian non-structural suatubangunan sehingga tidak direncanakan dengan baik.Kerusakan pada dinding batu bata yang sering terjadi karena tidak adanya struktur yang cukup untuk menahan dinding terhadapgempa. B.Tujuan Dan Manfaat 1. Untuk Mengetahui pengertian Shear Wall ? 2. Fungsi Shear Wall ? 3. Apa Saja Elemen Struktur Dinding Geser ? 4. Apa Saja Perilaku Struktur Rangka Kaku, Dinding Geser, dan Struktur RangkaDinding Geser (Dual System) ? 5. Metode Pelaksanaan Pekerjaan Core Wall ?



2



BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Shear Wall Shear Wall adalah jenis struktur Dinding yang berbentuk beton bertulang yang biasanya digunakan pada dinding-dinding lift pada gedung gedung tinggi, Namun demikian struktur jenis bisa juga digunakan pada dinding- dinding yang memerlukan kekakuan dan ketahanan khusus



2.2 Fungsi Shear Wall 1. Memperkokoh Gedung. Dengan Struktur Dinding beton bertulang, maka Dinding bukan hanya sebagai penyekat ruangan tetapi berfungsi juga sebagai struktur bangunan yang ikut memikul gaya-gaya beban yang bekerja pada balok dan kolom sekitarnya. 2. Meredam Gocangan akibat Gempa Secara Geografis negara kita pada umumnya dan daratan flores pada khususnya adalah tempat yang sangat rentan terhdap gempa. Dengan dinding sistem ShearWall maka gaya gempa yang terjadi akan direduksi, Sehingga mampu mengurangi akibat yang terjadi pada bentuk bangunan yang ada. 3. Mengurangi Biaya Perawatan Gedung Dengan semakin kokohnya gedung yang menggunakan Shearwall, maka kerusakan kerusakan yang timbul akibat guncangan gempa bisa dimnimalisir sehingga akan mengurangi biaya perawatan yang seharusnya dikeluarkan apabila gedung tidak menggunakan jenis dinding ini. 4. Daya pikul beban disekitar dinding mampu ditingkatkan Dengan dinding jenis Shearwall maka kempampuan lantai beton diatasnya untuk menerima beban semakin naik, besarnya kekuatan lantai akan berbanding lurus dengan ketebalan shearwall itu sendiri. 4. Umur pakai gedung semakin lama



2.3 Elemen Struktur Dinding Geser Pada umumnya dinding geser dikategorikan berdasarkan geometrinya, yaitu (Imran dkk, 2008): a. Flexural wall (dinding langsing), yaitu dinding geser yang memilikirasio hw/lw ≥ 2, dimana desain dikontrol terhadap perilaku lentur, b. Squat wall (dinding pendek), yaitu dinding geser yang memiliki rasiohw/lw ≤ 2, dimana desain dikontrol terhadap perilaku lentur, 3



c. Coupled shear wall (dinding berangkai), dimana momen guling yangterjadi akibat beban gempa ditahan oleh sepasang dinding geser yang dihubungkan dengan balok-balok penghubung sebagai gaya tarik dan tekan yang bekerja pada masingmasing dasar dinding tersebut. Dalam merencanakan dinding geser, perlu diperhatikan bahwa dinding geser yang berfungsi untuk menahan gaya lateral yang besar akibat beban gempa tidak boleh runtuh akibat gaya lateral, karena apabila dinding geser runtuh karena gaya lateral maka keseluruhan struktur bangunan akan runtuh karena tidak ada elemen struktur yang mampu menahan gaya lateral. Oleh karena itu, dinding geser harus didesain untuk mampu menahan gaya lateral yang mungkin terjadi akibat beban gempa, dimana berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 14.5.3.1, tebal minimum dinding geser (td) tidak boleh kurang dari 100 mm.



Dalam pelaksanaannya dinding geser selalu dihubungkan dengan sistem rangka pemikul momen. Dinding struktural yang biasa digunakan pada gedung tinggi adalah dinding geser kantilever, dinding geser berangkai, dan sistem 6 rangka-dinding geser (dual system). Kerja sama antara sistem rangka penahan momen dan dinding geser merupakan suatu keadaan khusus, dimana dua struktur yang berbeda sifat dan perilakunya digabungkan sehingga diperoleh struktur yang lebih ekonomis. Kerja sama ini dapat dibedakan menjadi beberapa macam sistem struktur berdasarkan SNI 031726-2012 pasal 3.49-52 yaitu: a. Sistem ganda yaitu sistem struktur yang merupakan gabungan darisistem rangka pemikul momen dengan dinding geser atau bresing. Rangka pemikul momen sekurangkurangnya mampu menahan 25% dari gaya lateral dan sisanya ditahan oleh dinding geser. Nilai koefisien modifikasi respons (R) yang direkomendasikan untuk sistem ganda dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) adalah 7. b. Sistem interaksi dinding geser dan rangka yaitu sistem struktur yangmerupakan gabungan dari sistem rangka beton bertulang dan dinding geser biasa. Nilai R yang direkomendasikan untuk sistem interaksi dinding geser dan rangka adalah 4,5. c. Sistem rangka gedung yaitu sistem struktur yang memiliki rangka ruangpemikul beban gravitasi secara lengkap. Pada sistem ini, gaya lateral akibat gempa yang terjadi dipikul oleh dinding geser atau rangka bresing 2.4 Perilaku Struktur Rangka Kaku, Dinding Geser, dan Struktur RangkaDinding Geser (Dual System) 2.4.1 Perilaku Struktur Rangka Kaku (Rigid Frame) Sistem rangka kaku atau rigid frame biasanya berbentuk rangka segi empat teratur yang terdiri dari balok horizontal dan kolom vertikal yang terhubung pada suatu bidang secara 4



kaku (rigid), sehingga pertemuan antara kolom dan balok dapat menahan momen. Pada dasarnya rangka kaku akan ekonomis digunakan sampai 30 lantai untuk rangka baja dan sampai 20 lantai untuk rangka beton bertulang (Schueller, 1989). Karena sifat hubungan yang kontinuitas antara kolom dan balok, maka mekanisme rangka kaku dalam menahan beban lateral merupakan suatu respons bersama dari balok dan kolom, terutama respons melalui lentur dari kedua jenis elemen tersebut, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2.



2.4.2 Perilaku Dinding Geser (Shearwall/Cantilever Wall) Dinding geser merupakan suatu subsistem gedung yang memiliki fungsi utama untuk menahan gaya lateral akibat beban gempa. Keruntuhan pada dinding geser disebabkan oleh momen lentur karena terjadinya sendi plastis pada kaki dinding. Semakin tinggi suatu gedung, simpangan horizontal yang terjadi akibat gaya lateral akan semakin besar, untuk itu sering digunakan dinding geser pada struktur bangunan tinggi untuk memperkaku struktur sehingga simpangan yang terjadi dapat berkurang. Dinding geser juga berfungsi untuk mereduksi momen yang diterima struktur rangka sehingga dimensi struktur rangka dapat dibuat seefisien mungkin pada struktur bangunan tinggi akibat gaya lateral. 2.4.3 Perilaku Struktur Rangka-Dinding Geser (Dual System) Semakin tinggi suatu gedung, penggunaan struktur rangka saja untuk menahan gaya lateral akibat beban gempa menjadi kurang ekonomis karena akan menyebabkan dimensi struktur balok dan kolom yang dibutuhkan akan semakin besar untuk menahan gaya lateral. Oleh karena itu, untuk meningkatkan kekakuan dan kekuatan struktur terhadap gaya lateral dapat digunakan kombinasi antara rangka kaku dengan dinding geser (dual system). Pada struktur kombinasi ini, dinding geser dan kolom-kolom struktur akan dihubungkan secara kaku (rigid) oleh balok-balok pada setiap lantai bangunan. Dengan adanya hubungan yang rigid antara kolom, balok, dan dinding geser akan memungkinkan terjadinya interaksi antara struktur rangka dan dinding geser secara menyeluruh pada bangunan, dimana struktur rangka dan dinding geser akan bekerja bersama-sama dalam menahan beban yang bekerja baik itu beban gravitasi maupun beban lateral. Selain itu, dengan menggunakan sistem ganda ini, maka simpangan lateral akan jauh berkurang seiring dengan peningkatan jumlah lantai struktur. Semakin tinggi suatu struktur gedung, semakin kecil simpangan yang terjadi. 5



Besarnya simpangan keseluruhan yang terjadi pada sistem rangka kakudinding geser diperoleh dengan cara menggabungkan perilaku kedua elemen tersebut seperti yang terdapat pada gambar 2.6.



c. Deformasi mode geser untuk rangka kaku (Gambar 2.4a) Pada strukturrangka kaku, sudut deformasi (lendutan) paling besar terjadi pada dasar struktur dimana terjadi geser maksimum. d. Deformasi mode lentur untuk dinding geser (Gambar 2.4b) Padastruktur dinding geser, sudut deformasi (lendutan) paling besar terjadi pada bagian atas bangunan sehingga sistem dinding geser memberikan kekakuan paling kecil pada bagian atas bangunan. e. Interaksi antara rangka kaku dan dinding geser (Gambar 2.4c) Interaksiantara struktur rangka kaku dan dinding geser diperoleh dengan membuat superposisi mode s defleksi terpisah yang menghasilkan kurva S datar. Perbedaan sifat defleksi antara dinding geser dan rangka kaku menyebabkan dinding geser menahan simpangan rangka kaku pada bagian bawah, sedangkan rangka kaku akan menahan simpangan dinding geser pada bagian atas. Dengan demikian, geser akibat gaya lateral akan dipikul oleh rangka pada bagian atas bangunan dan dipikul oleh dinding geser dibagian bawah bangunan. 2.5 Penulangan Longitudinal dan Transversal Dinding Geser Sesuai dengan ketentuan SNI 2847:2013 pasal 14.3, disyaratkan : 1. Rasio minimum untuk luas tulangan vertikal terhadap luas bruto beton haruslah : • 0,0012 untuk batang ulir ≤ D16 dengan tegangan leleh yang Disyaratkan > 420 Mpa. • 0,0015 untuk batang ulir lainnya. •



0,0012 untuk tulangan kawat las < ϕ16 atau D16.



2. Rasio minimum untuk luas tulangan horisontal terhadap luas bruto beton haruslah : 6



• 0,0020 untuk batang ulir ≤ D16 dengan tegangan leleh yangDisyaratkan > 420 Mpa. • 0,0025 untuk batang ulir lainnya. • 0,0020 untuk jaring kawat baja las (polos atau ulir) < ϕ16 atau D16. 2.6 Jenis Shearwall Shear wall dapat diklasifikasikan dalam 3 jenis yaitu 1. Bearing walls adalah dinding geser yang juga mendukung sebagian besar beban gravitas. Tembok-tembok ini juga menggunakan dindingpartisi antar apartemen yang berdekatan. 2. Frame walls adalah dinding geser yang menahan beban lateral, dimanabeban gravitasi berasal dari frame beton bertulang. Tembok-tembok inidibangun diantara baris kolom. 3 Core walls adalah dinding geser yang terletak di dalam wilayah intipusat dalam gedung yang biasanya diisi tangga atau poros lift. Dinding yang terletak dikawasan inti pusat memiliki fungsi ganda dan dianggap menjadi pilihan paling ekonomis 2.8 Metode Pelaksanaan Pekerjaan Core Wall Core Wall merupakan unsur yang harus dimiliki oleh gedung bertingkat di atas 10 lantai, sebagai struktur yang digunakan untuk pemasangan fasilitas lift. Proses pekerjaan core wall harus diperhatikan dan direncanakan dengan matang, kenapa peerjaan area core wall sangat rumit dan mempengaruhi cycle time pengecoran floor to floor dalam sebuah proyek konstruksi dan berdampak pada jadwal pelaksanaan proyek secara keseluruhan. Karena biasanya pengecoran core wall lebih lama dari pengecoran kolom. Terdapat dua metode pelaksanaan pekerjaan core wall, yaitu : 1. Dengan menggunakan climbing formwork/ jumping form, yaitu dinding core lift di cor 2 lantai diatas level plat lantai. 2. Dengan memperlakaukan core lift sebagai kolom dengan metode inidinding core lift di core mengikuti pengecoran kolom, sehingga pelaksanaan pengecoran core lift bersamaan dengan pengecoran kolom. Alasan menggunakan metode perlakuan core sebagai kolom adalah : • Tidak boleh ada stek lipat pada area core. • Tidak boleh ada block out pada dinding core. • Jadwal pelaksanaan yang ketat. • Dapat meminimalisasikan waste besi. 3. Dengan menggunakan metode coupler, metode ini hampir sama dengan metode climbing form/ jumping form, bedanya kalau climbing form menggunakan block out untuk penyambungan blocknya, tetapi kalau metode coupler penyambungan besi menggunakan alat coupler 7



Pada proyek apartemen Branz Simatupang pekerjaan core wall menggunakan metode climbing formwork, dimana pembangunan yang terus dilaksanakan tanpa harus menunggu pengecoran plat lantai dan balok hingga berselisih dua hingga tiga lantai dibawah dinding shear wall dan core wall itu sendiri. Dan untuk penyambungan tulangan bajanya menggunakan coupler sebagai penyambung mekanis antar tulangan baja. Metode pelaksanaan pekerjaan core wall sebagai berikut : 1. Dimulai dengan pembuatan gambar rencana penulangan dan struktur yangdisebut shop drawing atau gambar kerja, dengan persetujuan/ control oleh konsultan pengawas dimana gambar tersebut mengacu pada gambar for construction yang dikeluarkan oleh konsultan perencana. 2. Mengacu pada shop drawing yang telah disetujui, dilakukan perhitungan pembesian dengan metode bar bending schedule (BBS). Dari hasil perhitungan BBS, dilakukan fabrikasi dan pemotongan besi dengan bar cutter dan dilanjutkan dengan pembentukan dan perakitan. Besi yang telah dirakit sesuai perencanaan kemudian diangkat ke lokasi yang akan dipasang dengan bantuan tower crane. Masih dengan bantuan tower crane, besi tulangan disambung ke besi over lap dinding core wall sebelumnya (yang sbelumnya dilaukan pembersihan diarea stek dinding).



3. Setelah penyambungan selesai, dilakukan pemasangan beton dekingdisetiap sisi dari core wall untuk menjaga selimut beton pada saat pengecoran, pemasangan bekisting dilakukan setelah pekerjaan besi selesai. Bekisting dinding core wall tersebut difabrikasi sesua ukuran yang didesain. Lalu dilakukan pemasangan bekisting dengan bantuan tower crane baik itu bekisting bagian dalam maupun bekisting bagian luar.



8



4. Setelah itu dilakukan perkuatan oleh pemasangan penyangga (adjuster) bekisting core wall disetiap sisi core wall agar mampu menahan beban dari beton pada saat pengecoran berbarengan dengan pemasangan adjuster beksting dilakuan pemasangan perkuatan pada ovening core wall dibagian pintu dengan pemasangan besi diagonal disudut-sudut pintu core wall.



9



10



5. Langkah terakhir dari pekerjaan bekisting dinding core wall adalahmemeriksa ketegakan bekisting dinding core wall dengan menggunakan benang dengan pemberat (unting-unting) dan menyesuaikan adjuster yang terdapat pada besi penyangga bekisting. Bekisting core wall menggunakan multipleks dengan ketebalan 18mm, usia pemakaian sampai dengan 6 kali pemakaian.



6. Setelah selesai pemasangan bekisting, maka dilanjutkan denganpengecoran. Beton redy mix untuk dinding core wall sebelumnya dilakukan tes slump sesuai nilai yang telah ditentukan. Dari hasil tes slump yang telah diijinkan kemudian dilanjutkan pengangkutan beton dengan menggunakan mobil truck ke loasi pengecoran. Pengecoran beton dilakukan dengan dibantu oleh tower crane yang dituangkan melalui bucket, kemudian dilakukan vibrating dari dalam dengan alat vibrator.



7. Pembongkaran bekisting dinding core wall beton dilaksanaan setelah 7 hari dari pengecoran. Curring (curring compound) langsung dilakukan setelah pembongkaran bekisting



11



8. Curing untuk Core Wall yaitu perawatan beton setelah pembongkaranbekisting pada Core Wall dengan cara menyemprotkan zat kimia khusus untuk perawatan beton. Perawatan beton ini dalam dunia proyek dikenal dengan istilah curing beton kemudian untuk zat kimia yang digunakan adalah curing compound



12



BAB III KONSEP



3.1. KONSEP DASAR Dalam perencanaan struktur gedung terhadap pengaruh gempa rencana, semua unsur struktur gedung, semua bagian dari struktur dan non struktur seperti rangka (portal), dinding geser, kolom, balok, lantai, lantai tanpa balok (plat lantai cendawan) dan kombinasinya, harus diperhitungkan memikul gempa rencana. Kemampuan Struktur yang direncanakan mampu bertahan karena beban bolakbalik dengan memasuki perilaku inelastis tanpa mengurangi kekuatan yang berarti. Karena selisih energi beban gempa mampu disebarkan dan diserap oleh struktur yang bersangkutan dalam bentuk kemampuan deformasi secara inelastic disebut sebagai daktilitas struktur. Perencanaan suatu struktur gedung pada daerah gempa haruslah memenuhi falsafah perencanaan gedung tahan gempa, yaitu: a) Bangunan dapat menahan gempa bumi kecil atau ringan tanpa mengalami kerusakan. b) Bangunan dapat menahan gempa bumi sedang tanpa kerusakan yang berarti pada struktur utama walaupun ada kerusakan pada struktur sekunder. c) Bangunan dapat menahan gempa bumi kuat tanpa mengalami keruntuhan total bangunan, walaupun bagian struktur utama sudah mengalami kerusakan 3.2. PERENCANAAN KAPASITAS Faktor daktilitas suatu struktur gedung merupakan dasar bagi penentuan beban gempa yang bekerja pada struktur gedung. Karena itu, tercapainya tingkat daktilitas yang diharapkan harus terjamin dengan baik. Hal ini dapat tercapai dengan menetapkan suatu persyaratan yang disebut “kolom kuat balok lemah”. Hal ini berarti, bahwa akibat pengaruh Gempa Rencana, sendi-sendi plastis di dalam struktur gedung hanya boleh terjadi pada ujungujung balok dan pada kaki kolom dan kaki dinding geser saja



13



3.3. CONTOH PERHITUNGAN’



14



3.4. CONTOH PERHITUNGAN DAN GAMBAR PENULANGA DINDING GESER



15



16



17



18



19



20



21



22