Jumat, 05 April 2013

skb

19
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Rancangan sebuah bangunan tinggi
untuk penggunaan tunggal seperti
aparteme
n, perkantoran, sekolahan dan ru
mah sakit, ataupun untuk penggunaan ganda
berskala lebih besar, suda
h tentu memerlukan pendekata
n berbagai disiplin ilmu
perencanaan, fabrikasi baha
n, dan konstruksi bangunan.
Para ahli secara keseluruhan dalam tim tersebut harus menggunakan
pendekatan perencanaan bangunan sebagai
suatu sistem yang m
enyeluruh dimana
struktur penunjang fisik se
bagai bagian organik tumbuh bersama rancangan bangunan
tersebut. Struktur tidak boleh dipanda
ng sebagai suatu tambahan yang tidak
berhubungan dalam ruang fungsional oleh perancangnya, karena skala bangunan tinggi
pasti memerlukan sistem penunjang struktur
yang rumit dimana gaya-gaya fisik dan
lingkungan merupakan penentu rancangan ya
ng penting. Dalam hal ini bangunan harus
mampu menahan gaya-gaya ver
tikal gravitasi dan gaya hor
izontal angin serta gaya
gempa di bawah tanah.
Dapat dikatakan bahwa struktur ba
ngunan tinggi yang dikembangkan hingga
sekarang ini banyak m
enggunaka
n gabungan dari struktur
shear wall
dan struktur
core
wall
. Dimana struktur shear wall adalah uns
ur pengaku vertikal
yang dirancang untuk
menahan gaya lateral atau gaya gempa
yang bekerja pada bangunan. Dalam aplikasi
Universitas
Sumatera
Utara
20
konstruksi di lapangan, shear wall ini sering di
tempatkan di bagian ujung dalam fungsi
ruang suatu bangunan, ataupun ditempatkan
memanjang di tengah searah tinggi
bangunan, yang mana akan berfungsi untuk mena
han beban angin ataupun beban gempa
yang ditransfer melalui struktur
portal atau struktur lantai.
Sedangkan core wall adalah merupaka
n sistem dinding pendukung linear yang
cukup sesuai untuk bangunan tingg
i yang kebutuhan fungsi dan utilitasnya tetap yang
juga berfungsi untuk memenuhi kekakuan la
teral yang diperluka
n oleh struktur
bangunan. Dan dalam aplikasi konstsruksi di lapa
ngan kita dapat mengenal struktur core
wall ini sebagai struktur ruang lift, shaft atau
service duct. Struktur
core wall ini juga
biasanya ditempatkan mema
njang searah tinggi bangunan.
Sebagai gambarannya, core wall dapat
dibayangkan sebagai penahan lateral
yang mi
rip dengan balok besar yang terkantiliv
er dari tanah. Oleh sebab itu tegangan
geser dan lentur yang bekerja pada di
nding inti menyerupai balok berpenampang
persegi, dengan anggapan bahwa struktur
itu akan sanggup menahan gaya-gaya yang
bekerja padanya dan tidak akan runtuh. Karena
inti ini juga memikul beban gravitasi,
keuntungannya adalah timbul pratekan oleh
gaya-gaya induksi sehingga inti tersebut
tidak perlu dirancang untuk menahan tegangan
tarik oleh lentur yang diakibatkan oleh
beban lateral (hal ini nyata sangat berla
ku pada struktur inti beton yang besar).
Dalam aplikasi desain konstruksi de
wasa ini, penggunaan core wall
dipertimbangkan sebagai suatu bagian dari
sistem konstruksi ba
ngunan tinggi yang bisa
memikul gaya puntir (torsi), yang dapat terjad
i akibat adanya ekse
ntrisitas beban atau
Universitas
Sumatera
Utara
21
eksentrisitas struktur. Selain
itu, struktur ini juga dapa
t dibuat secara asimetris dan
ditempatkan di dalam ataupun di luar bangunan.
1.2. Perumusan Masalah
Semakin tinggi suatu bangunan, pentingnya
aksi gaya lateral me
njadi semakin
berarti. Pada ketinggian tertentu, ayuna
n lateral bangunan menjadi demikian besar
sehingga pertimbangan kekakua
n, kekuatan bahan struktur, akan sangat menentukan
keberhasilan rancangan. Tingkat kekakuan te
rutama bergantung pada jenis sistem
struktur yang dipilih. Selain itu, efisiens
i suatu sistem struktur tertentu berhubungan
(berbanding lurus) dengan kuantitas ma
terial yang dipergunakan. Sehingga optimasi
suatu struktur untuk kebutuhan ruang tert
entu haruslah menghasilkan kekakuan
maksimum, tetapi dengan berat seminimal mungkin. Dengan demikian akan
menciptakan suatu sistem struktur yang i
novatif dan dapat diterapkan hingga ambang
ketinggian tertentu.
Kestabilan dan kekakuan
suatu jenis struktur ba
ngunan tinggi untuk me
nahan
beban sangat tergantung pada sistem strukt
ur itu sendiri. Dalam proses perencanaan
suatu bangunan tinggi (apakah bangunan itu te
rbuat dari beton ataupun baja), kita
mempunyai tujuan yang hendak dicapai ad
alah bahwa bangunan itu nantinya akan
mampu menahan beban-beban vertikal, hor
izontal maupun beban gempa yang terjadi
padanya.
Untuk aplikasi struktur bangunan tinggi
konstruksi beton, ada dua sistem
struktur yang dapat diterapkan yang dipe
rtimbangkan mampu menahan gaya-gaya luar
Universitas
Sumatera
Utara
22
seperti yang disebutkan di
atas (gaya-gaya horizontal,
vertikal, maupun gempa), yakni
kita dapat mengaplikasikan sistem st
ruktur shear wall (dinding geser) atau
menggunakan sistem struktur core wall (dinding inti).
Sesuai penjelasan sebelum
nya pada bagian pendahulua
n, sist
em shear wall ini
direncanakan dengan menempatkan struktur di
nding geser tersebut
sesuai dengan tujuan
perencanaan yang kita kehenda
ki, sehingga mampu mengeliminasi gaya-gaya luar yang
akan timbul pada struktur tersebut.
Sedangkan sistem core wall kita aplikasikan pada struktur shaft perpipaan,
shaft lift, dima
na kita kadangkala mere
ncanakan suatu sistem tabung beton yang
konstruksinya adalah berupa pelat beton tipi
s, yang dibuat dari ba
wah hingga ke atas
bangunan.
Pemahaman analisis suatu struktur inti te
rhadap beban lateral bergantung pada
bentuk, tingkat homoge
nitas, kekakuan dan arah datangnya beban. Di setiap lantai
terdapat bukaan struktur inti yang
berkesinambungan yang dikombinasikan dengan
balok pengikat yang akan menimbulkan karakt
eristik perilaku struktur inti tersebut.
Struktur inti tersebut dapat berlaku seba
gai penampang terbuka dan terpengaruh gaya
yang bekerja padanya (menekuk) pada bagian
atasnya, terutama jika menerima gaya
asimetris yang menimbulkan puntir. Dengan demikian, tegangan torsi tambahan pada
bagian atas inti akan terjadi bersamaan denga
n lentur lateral tambah
an serta geser pada
bagian dasar bangunan.
Universitas
Sumatera
Utara
23
Gambar 1.1. Denah tampang core wall 2 cell
Dalam tesis ini pembahasannya akan dif
okuskan pada struktur
core wall dua
cell, yaitu core wall yang diberi pelat pe
ngaku di bagian tengahnya. Dengan adanya
beban torsi pada pelat dinding, m
aka akan
terjadi pelengkungan (warping). Oleh sebab
itu, dalam tesis ini, analisis dari permasalahannya akan membahas core wall dua cell
dengan konsep dinding tipis (thin wall).
1.3. Tujuan Pembuatan Tesis
Adapun tujuan pembahasan yang diharapk
an dari penulisan tesis ini intinya
adalah sebagai berikut :
Dengan adanya beban Torsi yang terjadi pada Core Wall 2 Cell dari analisa pembebanan
akibat beban angin, akan ditinjau bagaim
ana tegangan-tegangan yang terjadi pada pelat
tipis Core Wall 2 Cell tersebut.
Core Wall berperilaku bagai dinding pena
han yang ma
mpu mengeliminasi gaya-gaya
Torsi dimana Core Wall 2 Cell bisa diumpamakan seperti balok besar berpenampang
Universitas
Sumatera
Utara
24
segi empat ataupun kolom besar yang juga
berpenampang segi empat dengan kondisi
jepit bebas menjulang dari
bawah sampai ke atas.
1.4. Pembatasan Masalah
Sebagai pembatas permasalahan yang akan dibahas dalam penulisan tesis ini
adalah sebagai berikut :
a. Beban luar yang ditinjau hanya beba
n angin yang dimo
difikasi menimbulkan
beban torsi pada pelat core wall 2 cell.
b. Analisa perhitungan struktur akan di
bantu dnegan me
nggunakan methode elemen
hingga
c. Material pelat core wall 2 cell yang di
analisa diasumsikan terbuat dari beton.
d.
Bahan yang ditinjau diasumsikan bers
ifat homogen, isotropis dan berlaku Hukum
Hooke
e. Menggunakan teori lendutan kecil
sehingga diasumsikan penam
pang masih utuh
serta belum sampaim pada stadium retak..
e. Tampang core wall 2 cell yang ditinjau ad
alah pelat tipis bertampang segi em
pat.
1.5. Metodologi Pembuatan Tesis
Metodologi yang dipakai dalam penyusuna
n tesis ini adalah kajian studi
literatur secara analitis yang me
nyangkut pe
mbahasan core wall 2 ceel, dimana hasil
Universitas
Sumatera
Utara
25
analisis perhitungannya akan dibandi
ngkan dengan hasil perhitungan dengan
menggunakan Metode Finite Elemen..
1.6. Sistematika Penulisan Tesis
Sebagai salah satu produk tulisan ilmiah,
ma
ka penulisan tesis ini akan mengacu
kepada format penulisan tulisan ilmiah
yang baku, yang sesuai dengan sistematika
penulisan sebagai berikut :
BAB I
: PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Perumusan Masalah
1.3. Tujuan Pembuatan Tesis
1.4. Pembatasan Masalah
1.5. Metodologi Pembuatan Tesis
1.6. Sistematika Penulisan Tesis
BAB II : LANDASAN TEORI CORE WALL
2.1. Karakterisitik Bentuk dan Letak Core Wall
2.2. Karakterisitik Beban Core Wall
2.3. Torsi pada batang penampang dinding tipis terbuka
2.4. Torsi pada batang penampang dinding tipis tertutup
Universitas
Sumatera
Utara