STUDI KEKUATAN GESER HUBUNGAN PELAT DAN KOLOM (SLABCOLUMN JOINT) PADA BANGUNAN TINGGI AKIBAT BEBAN SEISMIK Rama Alpha Yuri Margareta dan Sjahril A. Rahim 1
Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok, 16424, Indonesia Email:
[email protected]
ABSTRAK Salah satu sistem struktur yang mulai banyak digunakan pada bangunan tinggi adalah sistem flat slab. Penggunaan sistem flat slab pada bangunan semakin meningkat karena memiliki keuntungan terhadap kinerja struktur dan kemudahan dalam proses konstruksinya. Akan tetapi, sistem flat slab sangat rentan terhadap keruntuhan geser pons karena adanya konsentrasi tegangan geser yang tinggi di sekitar kolom. Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan dilakukan peninjauan terhadap kekuatan geser pada hubungan pelat dan kolom akibat beban gempa dengan pemberian gaya prategang pada pelat yang akan dianalisis secara 3 dimensi. Studi dilakukan dengan variasi bangunan tingkat rendah dan variasi bangunan tingkat tinggi. Hasil dan analisis penelitian menunjukkan bahwa kekuatan geser pada hubungan pelat dan kolom akibat pembebanan gempa dapat terpenuhi tanpa penulangan geser apabila simpangan antar lantainya dapat dibatasi. Pemberian gaya prategang sangat berpengaruh dalam meningkatkan kekuatan geser pada hubungan pelat dan kolom. Selain itu, sistem flat slab ini hanya mampu memberikan kekakuan pada bangunan tingkat rendah saja sedangkan pada bangunan tingkat tinggi dibutuhkan shearwall untuk membatasi simpangan antar lantai.
Kata kunci : Flat Slab, keruntuhan geser pons, hubungan pelat dan kolom, gaya prategang, simpangan antar lantai, shearwall
ABSTRACT One of the structural system widely used on high rise building is flat slab system. The use of flat slab system in buildings is increasing because the advantages of structure performance and ease in the construction process. However, flat slab system is very susceptible to punching shear failure due to high concentration of shear stress around the column. Therefore, in this research will be conducted a review of the shear strength of slab column joint due to earthquake load by giving prestressing force on the slab that will be analyzed in 3 dimensions. This studies are conducted with variation of low rise building and high rise building. The results and analysis show that the shear strength of slab-column joint due to earthquake load can be fulfilled without shear reinforcement if drift ratio of the building can be limited. Provision of prestressing force is very influential in increasing the shear strength of slab-column joint. In addition, flat slab system is only able to provide adequate stiffness in low rise building while on high rise building needed shearwall to limit the drift.
Key words : Flat slab, punching shear failure, slab-column joint, prestressing force, drift, shearwall
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
PENDAHULUAN Pada umumnya, sistem slab-column tidak cukup memenuhi sebagai suatu sistem penahan gaya gempa dari suatu bangunan yang dirancang terhadap gaya gempa berskala tinggi karena adanya permasalahan yang berhubungan dengan simpangan lateral yang berlebihan serta kapasitas transfer momen dan geser yang tidak cukup. Pada daerah gempa berskala tinggi, portal slab-column umum digunakan sebagai sistem penahan gaya gravitasi sedangkan pada daerah gempa berskala rendah, portal slab-column umum digunakan sebagai sistem penahan gaya lateral. Flat slab memiliki kemungkinan memunculkan masalah dalam transfer geser disekeliling kolom. Keruntuhan pada struktur flat slab dimulai dari adanya keruntuhan geser pons. Seluruh gaya reaksi pada kolom harus didistribusikan dalam bentuk gaya geser ke daerah pelat di sekitar pertemuan pelat dan kolom. Keruntuhan geser pons ini merupakan hal yang sangat penting untuk diperhatikan terutama pada struktur flat slab. Oleh karena itu, studi ini dilakukan untuk meninjau dan menganalisa kekuatan geser pada hubungan antara pelat dan kolom (slab-column joint) apabila terjadi gempa serta melihat pengaruh prestressed terhadap kekuatan geser hubungan pelat dan kolom tersebut pada suatu struktur flat slab sehingga diharapkan nantinya dapat dirancang sebuah bangunan yang aman, kuat, dan stabil dalam menahan beban gempa.
TINJAUAN TEORITIS Flat Slab Flat slab merupakan suatu sistem dimana kolom secara langsung menyokong pelat tanpa adanya balok. Flat slab diperkuat dalam dua arah (two-way slab) sehingga dapat meneruskan bebannya langsung ke kolom-kolom yang mendukungnya. Pada sistem flat slab biasanya terdapat penebalan (drop panel) yang berfungsi untuk menahan gaya geser dan momen bending negatif serta memperkaku pelat dan mengurangi lendutan.
Gambar 1. Flat Slab Sumber: McGraw-Hill, Steel, Concrete & Composite Design of Tall Buildings (2nd ed)
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
Beton Prategang (Prestressed Concrete) Pemberian gaya pratekan (prestressed force) bertujuan agar timbul tegangantegangan awal yang berlawanan dengan tegangan-tegangan yang ditimbulkan oleh bebanbeban kerja sehingga dapat memikul beban yang lebih besar tanpa mengubah mutu betonnya. Perbedaan utama antara beton prategang dengan beton bertulang adalah penulangan baja pada beton prategang aktif sedangkan pada beton bertulang penulangannya pasif. Tidak seperti beton bertulang, beton prategang mengalami beberapa tahap pembebanan yaitu tahap transfer dimana hanya beban mati struktur yang bekerja dan tahap service dimana beban mati dan beban hidup sudah bekerja pada struktur serta setelah semua kehilangan gaya prategang (losses) dipertimbangkan.
Prestressed Flat Slab Konsep dari beban ekivalen sangat penting dalam merancang flat slab yang mana kombinasi momen primer dan sekunder ditentukan berdasarkan beban-beban ekivalen dari tendon. Pendekatan load-balancing sangat penting untuk perancangan yang mana beban ekivalen ke atas dari gaya prestressing dilawan dengan beban ke bawah yang dikenakan ke pelat.
Gambar 2. Konsep Load Balancing dengan Tendon Parabolic Sumber: T.Y.Lin, Desain of Prestressed Concrete Structure
Pengaruh dari tendon sangat penting terhadap perilaku flat slab karena tendon akan memberikan beban serta menyediakan penguatan. Tendon memberikan beban vertikal ekivalen pada pelat yang dikenal sebagai beban ekivalen (equivalent loads). Partial prestressing merupakan salah satu pendekatan dalam perancangan dan konstruksi pada flat slab yang menggabungkan penulangan prestressed (tendon) dengan penulangan nonprestressed yang mana tegangan tarik dan keretakan pada beton akibat lentur diperbolehkan pada saat beban hidup dan beban mati layan namun kemampuan layan dan persyaratan kekuatan tetap terpenuhi.
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
Kekuatan Hubungan Pelat dan Kolom Menurut ACI 352.1R-11, hubungan pelat dan kolom harus proporsional untuk kemampuan layan dan kondisi batas ultimate untuk menahan aksi dan perubahan bentuk (deformasi) yang terjadi. Untuk sambungan post-tensioning
tanpa penulangan geser,
ditentukan dengan rumus sebagai berikut: ( Dimana
√
)
lebih kecil diantara 3,5 dan
yaitu 42 MPa untuk perhitungan kekuatan serta nilai
dan kuat tekan beton dibatasi sebaiknya tidak diambil lebih besar
dari 3,4 MPa pada sambungan post-tensioning tanpa penulangan geser. Hubungan pelat dan kolom juga harus mampu menahan simpangan lateral yang terjadi akibat pembebanan gempa. Nilai maksimum dari perbandingan simpangan (Drift Ratio) yang diizinkan untuk hubungan pelat dan kolom post-tensioning adalah DR = 0,045 – 0,05 VR (untuk 0 DR = 0,015 (untuk 0,6
) )
Dimana VR adalah perbandingan geser gravitasi yang didefinisikan sebagai berikut
Nilai
dihitung dengan persamaan yang telah dijelaskan sebelumnya dengan Ø =
0,75. Gaya geser gravitasi terfaktor
ditentukan menggunakan kombinasi beban 1,2D +
1,0L + 0,2S. Jika perbandingan simpangan (DR) melebihi batas kapasitas simpangan lateral, penulangan geser harus disediakan.
Gambar 3. Grafik Drift Ratio vs Gravity Shear Ratio Sumber: ACI 352.1R-11, Guide For Design of Slab Column Connections in Monolithic Concrete Structures
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
METODE PENELITIAN Permodelan Struktur Permodelan dilakukan dalam analisa 3 dimensi dengan menggunakan program SAP2000. Struktur yang akan ditinjau pada penelitian ini adalah sebuah gedung bertingkat dengan sistem flat slab yang berlokasi di DKI Jakarta menurut ketentuan SNI 03-2847-2002 dengan pembebanan gempa berdasarkan SNI 03-1726-2010. Berikut ini adalah preliminary design dari struktur bangunan yang akan ditinjau.
Tipe bangunan
: Gedung Perkantoran
Perletakan
: Jepit
Ukuran kolom
: 600 mm x 600 mm
Tebal pelat
: 250 mm
Panjang bentang
: 10 m
Panjang bangunan
: 30 m
Lebar bangunan
: 20 m
Luas lantai
: 600 m2
Tinggi lantai
:4m
Selain itu, pada permodelan struktur tersebut digunakan material berupa beton K350 sebagai beton bertulang untuk kolom, balok tepi, dan shearwall serta beton K500 sebagai beton prategang (prestressed concrete) untuk flat slab. Berikut ini adalah spesifikasi dari material beton tersebut: Tabel 1. Spesifikasi Mutu Beton K350
Sumber: T.Y.Lin, Desain of Prestressed Concrete Structure
Jenis tendon baja yang digunakan merupakan gabungan dari 8seven-wire strands dengan diameter 12,7 mm Grade 270 yang memiliki kekuatan ultimate yaitu 1860 MPa.
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
Tabel 2. Properti dari Uncoated Seven-Wire Stress-Relieved Strand
Sumber: T.Y.Lin, Desain of Prestressed Concrete Structure
Variasi Permodelan A. Variasi Bangunan Tingkat Rendah Pada variasi ini, sistem struktur dari bangunan merupakan sistem penahan gaya gravitasi. Pada variasi bangunan tingkat rendah ini, digunakan balok tepi (frame luar) dengan dimensi 350 mm x 700 mm. Terdapat 3 buah variasi dari bangunan tingkat rendah yaitu sebagai berikut bangunan 4 lantai, bangunan 8 lantai, dan bangunan 12 lantai. Berikut ini adalah denah dari variasi bangunan tingkat rendah:
Gambar 4. Denah Bangunan Tingkat Rendah Sumber: Hasil Olahan Penulis
Gambar 5. Banguan 4 Lantai Sumber: 3D View Model Dari Program SAP2000
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
Gambar 6. Banguan 8 Lantai Sumber: 3D View Model Dari Program SAP2000
Gambar 7. Banguan 12 Lantai Sumber: 3D View Model Dari Program SAP2000
B. Variasi Bangunan Tingkat Tinggi Pada variasi ini, sistem struktur dari bangunan merupakan sistem penahan gaya lateral. Pada variasi bangunan tingkat tinggi ini digunakan shear wall sebagai elemen pendukung beban lateral dengan tebal 40 cm yang diletakkan di kedua sisi luar bangunan Terdapat 3 buah variasi juga dari bangunan tingkat tinggi yaitu bangunan 15 lantai, bangunan 20 lantai, dan bangunan 25 lantai. Berikut ini adalah denah dari variasi bangunan tingkat tinggi:
Gambar 8. Denah Bangunan Tingkat Tinggi Sumber: Hasil Olahan Penulis
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
Gambar 9. Banguan 15 Lantai Sumber: 3D View Model Dari Program SAP2000
Gambar 10. Banguan 20 Lantai Sumber: 3D View Model Dari Program SAP2000
Gambar 11. Banguan 25 Lantai Sumber: 3D View Model Dari Program SAP2000
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
Pembebanan Struktur Pembebanan yang digunakan dalam penelitian ini akan dianalisis dengan 2 cara yaitu pembebanan gravitasi, yang terdiri dari pembebanan hidup (Live Load) dan pembebanan mati (Dead Load), serta pembebanan gempa. A. Pembebanan Gravitasi Dead Load : Berat sendiri bangunan Live Load : 1 kN/m2 untuk area dak atap, 2,5 kN/m2 untuk area pelat lantai : 1,8 kN/m2 untuk area dak atap, 2,5 kN/m2 untuk area pelat lantai,
SDL
2,5 kN/m2 untuk beban dinding
B. Pembebanan Gempa Bangunan yang akan diteliti diasumsikan berada di DKI Jakarta, dengan kondisi wilayah dan bangunan sebagai berikut:
Jenis Tanah
: Tanah Lunak (Kelas situs: SE)
Analisis Gempa
: Response Spektrum (CQC)
Kategori Risiko
: II
Faktor Keutamaan Gempa (Ie)
:1
Koef. Respons (R)
: 5 (Rangka Beton Bertulang Pemikul Momen
Menengah) dan 5(Dinding Geser Beton Bertulang Biasa) Grafik respon spektrum desain yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut:
Percepatan Respon Spectra, Sa (g)
Respon Spektrum Desain 0,8 0,6 0,4 0,2 0
Respon Spektrum Desain 00,511,522,533,544,555,566,577,5 Periode, T (detik)
Gambar 12. Desain Respon Spektrum Wilayah Jakarta Tanah Lunak Sumber: Hasil Olahan Penulis
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
Berikut ini adalah kombinasi pembebanan ultimate yang akan digunakan: a. 1,4 DL + 1,0 MS b. 1,2 DL + 1,0 LL + 1,0 MS c. 1,2 DL + 1,6LL + 1,0 MS d. 1,2 DL + 0,151675 DL + 0,5 LL ± 1,3E + 1,0 MS e. 0,9 DL - 0,151675 DL ± 1,3E + 1,0 MS Tahapan Permodelan Struktur yang akan dimodelkan dalam penelitian ini adalah prestressed flat slab dimana sistem flat slab dimodelkan sebagai shell karena pelat diasumsikan dapat menahan geser dan bending akibat pembebanan struktur dengan tebal 0,25 m sedangkan kolom dimodelkan sebagai frame element dengan dimensi 0,6 x 0,6 m dan faktor reduksi momen inersianya sebesar 0,7. Dalam penelitian ini, tendon dimodelkan sebagai beban yaitu beban prestress dengan post-tensioning system. Selain itu, kehilangan prategang (loss of prestressing) yang terdiri dari dari elastic shortening, creep (rangkak), shrinkage (susut), dan steel Relaxation (RE) juga diperhitungkan secara manual sebagi input dalam permodelan tendon di SAP2000
Gambar 13. Permodelan distribusi Tendon Sumber: Program SAP2000
HASIL PENELITIAN A. Variasi Bangunan Tingkat Rendah Kekuatan hubungan pelat dan kolom pada variasi bangunan tingkat rendah sudah cukup baik dalam menahan beban gempa tanpa penulangan geser. Akan tetapi, masih perlu dilakukan modifikasi terhadap rancangan awal spesifikasi struktur (preliminary design) untuk mengantisipasi simpangan antar lantai yang berlebihan dengan memperbesar dimensi dari penampang kolom dan menggunakan shearwall. Berikut ini adalah hasil modifikasi yang dilakukan terhadap ketiga jenis bangunan tingkat rendah.
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
Lantai
4 3 2 1 0
Drift x Drift y 0
Drift (m)
0,1
Batas drift ultimate
Drift Ratio at Punching
Modifikasi Drift Ratio Interior Column Bangunan 4 Lantai
Modifikasi Drift Bangunan 4 Lantai
0,06
Drift Ratio Limit
0,04 0,02
Drift Ratio Ultimate x
0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Gravity Shear Ratio
Drift Ratio Ultimate y
Drift Ratio Limit
0,04 0,02
Drift Ratio Ultimate x
0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Gravity Shear Ratio
Drift Ratio Ultimate y
Modifikasi Drift Ratio Corner Column Bangunan 4 Lantai Drift Ratio at Punching
Drift Ratio at Punching
Modifikasi Drift Ratio Edge Column Bangunan 4 Lantai
0,06
0,06
Drift Ratio Limit
0,04 0,02
Drift Ratio Ultimate x
0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Gravity Shear Ratio
Drift Ratio Ultimate y
Gambar 14. Grafik Hasil Modifikasi Drift dan Drift Ratio Bangunan 4 Lantai
8 7 6 5 4 3 2 1 0
Drift x Drift y 0
0,05
0,1
Drift (m)
Batas Drift Ultimate
Modifikasi Drift Ratio Interior Column Bangunan 8 Lantai Drift Ratio at Punching
Lantai
Modifikasi Drift Bangunan 8 Lantai
0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0
Drift Ratio Limit Drift Ratio Ultimate x 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Gravity Shear Ratio
Drift Ratio Ultimate y
Drift Ratio Limit
0,04 0,02
Drift Ratio Ultimate x
0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Gravity Shear Ratio
Drift Ratio Ultimate y
Modifiaksi Drift Ratio Corner Column Bangunan 8 Lantai Drift Ratio at Punching
Drift Ratio at Punching
Modifikasi Drift Ratio Edge Column Bangunan 8 Lantai
0,06
0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0
Drift Ratio Limit Drift Ratio Ultimate x 00,10,20,30,40,50,60,70,80,91 Gravity Shear Ratio
Drift Ratio Ultimate y
Gambar 15. Grafik Hasil Modifikasi Drift dan Drift Ratio Bangunan 8 Lantai
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
Modifikasi Drift Ratio Interior Column Bangunan 12 Lantai
12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Drift x Drift y
0
0,05
0,1
Batas Drift Ultimate
Drift Ratio at Punching
Lantai
Modifikasi Drift Bangunan 12 Lantai
0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0
Drift Ratio Ultimate x 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Gravity Shear Ratio
Drift (m)
Drift Ratio Ultimate y
Modifikasi Drift Ratio Edge Column Bangunan 12 Lantai
Modifikasi Drift Ratio Corner Column Bangunan 12 Lantai
0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0
0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0
Drift Ratio Limit Drift Ratio Ultimate x 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Gravity Shear Ratio
Drift Ratio Ultimate y
Drift Ratio at Punching
Drift Ratio at Punching
Drift Ratio Limit
Drift Ratio Limit Drift Ratio Ultimate x 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Gravity Shear Ratio
Drift Ratio Ultimate y
Gambar 16. Grafik Hasil Modifikasi Drift dan Drift Ratio Bangunan 12 Lantai Berdasarkan grafik-grafik tersebut dapat dilihat bahwa setelah dilakukan modifikasi pada ketiga jenis bangunan tingkat rendah, simpangan antar lantai (drift) yang terjadi akibat pembebanan gempa ultimate tidak melebihi batas drift ultimate sesuai dengan SNI 03-17262010 yaitu
sebesar 0,0615 m. Selain itu, drift rationya pun berada di bawah drift ratio
limit untuk sambungan post-tensioning sehingga tidak diperlukan penulangan geser pada hubungan pelat dan kolom. B. Variasi Bangunan Tingkat Tinggi Kekuatan hubungan pelat dan kolom pada ketiga jenis bangunan tingkat tinggi tidak perlu menggunakan penulangan geser dalam menahan beban gempa dikarenakan kekuatan geser, kekuatan lentur, tegangan geser maksimum, serta rasio simpangan antar lantainya tidak melebihi batasan yang telah ditentukan sehingga pada variasi bangunan tingkat tinggi ini tidak dilakukan modifikasi. Berikut ini adalah hasil pengolahan data dari ketiga jenis bangunan tingkat tinggi.
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
Drift Ratio Interior Column Bangunan 15 Lantai
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Drift x Drift y
0
0,05 Drift (m)
0,1
Batas Drift Ultimate
Drift Ratio at Punching
Lantai
Drift Bangunan 15 Lantai 0,06 0,04
Drift Ratio Limit
0,02
Drift Ratio Ultimate x
0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Gravity Shear Ratio
Drift Ratio Corner Column Bangunan 15 Lantai Drift Ratio Limit
0,04
Drift Ratio Ultimate x
0,02 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Drift Ratio Ultimate y
Gravity Shear Ratio
Drift Ratio at Punching
Drift Ratio at Punching
Drift Ratio Edge Column Bangunan 15 Lantai 0,06
Drift Ratio Ultimate y
0,06
Drift Ratio Limit
0,04
Drift Ratio Ultimate x
0,02 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Drift Ratio Ultimate y
Gravity Shear Ratio
Gambar 17. Grafik Drift dan Drift Ratio Bangunan 15 Lantai
Drift Ratio Interior Column Bangunan 20 Lantai
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Drift x Drift y Batas Drift Ultimate 0
0,05
0,1
Drift (m)
Drift Ratio at Punching
Lantai
Drift Bangunan 20 Lantai 0,06 0,04
0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
0 00,10,20,30,40,50,60,70,80,91 Gravity Shear Ratio
Drift Ratio Ultimate y
Drift Ratio at Punching
Drift Ratio at Punching
Drift Ratio Ultimate x
0,02
Drift Ratio Ultimate y
Gravity Shear Ratio
Drift Ratio Corner Column Bangunan 20 Lantai Drift Ratio Limit
0,04
Drift Ratio Ultimate x
0,02
Drift Ratio Edge Column Bangunan 20 Lantai 0,06
Drift Ratio Limit
0,06 0,04
Drift Ratio Limit
0,02
Drift Ratio Ultimate x
0 00,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,91 Gravity Shear Ratio
Gambar 18. Grafik Drift dan Drift Ratio Bangunan 20 Lantai
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
Drift Ratio Ultimate y
Drift Ratio Interior Column Bangunan 25 Lantai
25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Drift x Drift y
0
0,05 Drift (m)
0,1
Batas Drift Ultimate
Drift Ratio at Punching
Lantai
Drift Bangunan 25 Lantai 0,06 0,04 0,02
Drift Ratio Ultimate x
0
Drift Ratio Ultimate y 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Gravity Shear Ratio
Drift Ratio Corner Column Bangunan 25 Lantai Drift Ratio Limit
0,04
Drift Ratio Ultimate x
0,02 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Drift Ratio Ultimate y
Gravity Shear Ratio
0,06 Axis Title
Drift Ratio at Punching
Drift Ratio Edge Column Bangunan 25 Lantai 0,06
Drift Ratio Limit
Drift Ratio Limit
0,04
Drift Ratio Ultimate x
0,02 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Drift Ratio Ultimate y
Axis Title
Gambar 19. Grafik Drift dan Drift Ratio Bangunan 25 Lantai Dari grafik-grafik diatas dapat dilihat bahwa simpangan antar lantai yang terjadi akibat kombinasi pembebanan gempa ultimate pada ketiga variasi bangunan tingkat tinggi tidak melebihi batas drift ultimate yang telah ditentukan. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan shearwall sebagai sistem penahan gaya lateral pada variasi bangunan tingkat tinggi sangat efektif dalam menambah kekakuan sehingga tidak terjadi simpangan lateral yang berlebihan pada bangunan.
KESIMPULAN Dari hasil pengolahan data, pembahasan dan analisa pada penelitian ini, menghasilkan kesimpulan sebagai berikut: a. Pada variasi bangunan tingkat rendah perlu dilakukan modifikasi untuk membatasi simpangan antar lantai yang berlebihan yaitu dengan memperbesar dimensi kolom dan menggunakan shearwall sedangkan pada variasi bangunan tingkat tinggi, perancangan sistem dan dimensi dari elemen-elemen strukturnya sudah mencapai kekuatan hubungan pelat dan kolom yang diharapkan dimana drift ratio-nya tidak melebihi drift ratio limit
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013
b. Simpangan antar lantai (drift) pada bangunan tingkat rendah 2 kali lebih besar daripada simpangan antar lantai (drift) pada bangunan tingkat tinggi karena kekakuan pada bangunan tingkat tinggi jauh lebih besar akibat adanya shearwall c. Peningkatan beban gravitasi pada pelat menyebabkan perbandingan gaya geser gravitasi (gravity shear ratio) pada bangunan tingkat tinggi 5 kali lebih besar daripada perbandingan gaya geser gravitasi (gravity shear ratio) pada bangunan tingkat rendah sehingga batasan drift rationya menjadi lebih kecil yaitu 0,02-0,045 d. Kekuatan geser hubungan pelat dan kolom tanpa penulangan geser pada bangunan tingkat rendah dan bangunan tingkat tinggi dapat terpenuhi apabila simpangan antar lantai akibat pembebanan gempa dibatasi
SARAN Berdasarkan analisis yang telah dilakukan serta kesimpulan yang telah dicapai, maka dapat disarankan sebagai berikut: a. Perlu dilakukan modifikasi lebih lanjut terhadap spesifikasi struktur pada bangunan tingkat tinggi seperti perancangan dimensi kolom dibuat bervariasi setiap berapa lantai sesuai dengan beban yang bekerja di atasnya agar lebih efisien b. Pada bangunan yang menggunakan sistem flat slab, drop panel atau column capital dapat digunakan untuk lebih meningkatkan kekuatan geser pada hubungan pelat dan kolom
KEPUSTAKAAN Kang, Thomas H.-K (2006). Interior Post-Tensioned Slab-Column Connections Subjected To Cyclic Lateral Loading, San Francisco: The 8th U.S. National Conference on Earthquake Engineering S. Taranath, Bungale (1998). Steel, Concrete & Composite Design of Tall Buildings (2nd ed). New York: McGraw-Hill Lin, T.Y. (1981). Design of Prestressed Concrete Structures. United States of America: John Wiley & Sons, Inc American Concrete Institute (2012). ACI 352.1R-11: Guide For Design of Slab Column Connections in Monolithic Concrete Structures. United States of America: Joint ACI-ASCE Committee 352 American Concrete Institute (2008). ACI-318-08 Code Requirements For Design Of Concrete Floor System. U.S.A: ADAPT Corporation Departemen Pekerjaan Umum (1987). Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SKBI1.3.53.1987 UDC : 642.042). Jakarta: Yayasan Badan Penerbit PU Standar Nasional Indonesia (2010). Tata cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2010). Jakarta: Badan Standarisasi Nasional
Studi kekuatan..., Rama Alpha Yuri Margareta, FT UI, 2013