Studi pengaruh penempatan dinding geser terhadap kinerja struktur gedung beton bertulang sistem ganda dengan ketidakberaturan sistem nonparalel

Abstract

Dinding geser (shear wall) merupakan salah satu jenis elemen vertikal penahan gaya lateral yang umum digunakan pada struktur gedung tingkat tinggi. Dinding geser berguna untuk menahan gaya geser dan menambah kekakuan struktur sehingga dapat mengurangi deformasi akibat beban gempa. Agar dapat berfungsi secara efektif, penempatan dinding geser haruslah tepat dan strategis. Dinding geser biasanya dipasang saling tegak lurus pada kedua arah bangunan. Namun dalam beberapa kasus, kondisi tersebut tidak dapat dipenuhi karena terbatas oleh kepentingan arsitektur di mana dinding geser terpaksa dimiringkan mengikuti bentuk denah yang tidak simetris yang menyebabkan terjadinya ketidakberaturan sistem nonparalel. Dari permasalahan tersebut, studi ini bertujuan untuk menganalisis perilaku dinamik struktur dengan ketidakberaturan sistem nonparalel serta menentukan lokasi penempatan dinding geser yang paling efektif berdasarkan kinerjanya. Model yang dianalisis merupakan struktur gedung beton bertulang sistem ganda 15 lantai yang berlokasi di Kota Bandung. Denah yang digunakan berbentuk jajar genjang dengan satu sisi sejajar sumbu X dan sisi lain dimiringkan 15° dari sumbu Y. Terdapat tiga model struktur yang dibedakan berdasarkan letak dinding gesernya, yaitu dinding geser pada posisi berdekatan dengan pusat massa (Model 1), menengah (Model 2), dan perimeter (Model 3). Rasio D/C elemen struktur antar model diusahakan bernilai sama atau setara. Berdasarkan hasil analisis respons spektrum, diperoleh bahwa Model 1 memerlukan ketebalan dinding geser yang paling besar yaitu 1200 mm, sedangkan Model 2 sebesar 700 mm, dan Model 3 sebesar 1000 mm. Ketebalan dinding geser berpengaruh pada kekakuan struktur menyebabkan urutan kekakuan tingkat terbesar dimulai dari Model 1, Model 3, dan Model 2. Berdasarkan hasil pemeriksaan simpangan antar tingkat, diperoleh bahwa Model 2 memiliki simpangan antar tingkat terbesar, diikuti oleh Model 3, dan Model 1. Simpangan antar tingkat arah Y bernilai lebih besar dibandingkan arah X dengan perbedaan rata-rata sebesar 0,20 mm pada Model 1, 0,25 mm pada Model 2, dan 0,25 mm pada Model 3. Sedangkan menurut analisis riwayat waktu nonlinier, Model 1 merupakan model yang memiliki jumlah kemunculan sendi plastis paling sedikit di antara ketiga model dan memiliki tingkat kinerja paling minimum berupa IO (Immediate Occupancy). Walaupun respons dinamik Model 1 paling baik di antara ketiga model, penempatan dinding geser Model 3 tetap yang paling efektif karena tidak terpengaruh oleh ketebalan dinding geser dan memiliki performa paling baik dalam menahan rotasi pada struktur. Hal ini dapat diterima selama Model 3 masih memenuhi persyaratan sistem ganda dan simpangan antar tingkat izin.