Babii

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

II.1 INTERAKSI GEMPA DAN BANGUNAN Apa Dampak Gempa Pada Bangunan? 1. Gaya inersia pada bangunan Gempa bumimenyebabkan goyangan pada tanah sehingga dasar bangunan di atasnya akan ikut tergoyang. Sesuai hukum kelembaman Newton, meski dasar bangunan bergerak bersama tanah, atap bangunan cenderung tetap berada di posisinya. Akan tetapi karena dinding dan tiang-tiang saling berhubungan dengan atap, atap akan terseret bersama rumah. Keadaan ini mirip dengan saat kita berdiri di dalam bus kota yang tiba-tiba berjalan, kaki kita bergerak bersama bus badan kita terdorong ke belakang. Kecenderungan untuk tetap pada keadaan semula tersebut disebut inersia. Pada bangunan, karena dinding atau tiang bersifat fleksibel, gerakan atap berbeda dengan tanah

ddff

Gambar 1. Efek gaya inersia pada bangunan ketika diguncang pada pondasinya

Perhatikan bangunan yang atapnya ditopang di atas tiang. Saat tanah bergerak, bangunan turut bergerak dan bagian atas mengalami gaya yang disebut gaya inersia. Bila atap mempunyai massa M dan mengalami percepatan a, maka gaya inersia akan sebesar massa M dikalikan percepatan a dengan arah berlawanan dengan percepatan gerak tanah. Dengan demikian, semakin besar massa bangunan semakin besar pula gaya inersia yang ditimbulkan. Oleh karena itu bangunan yang ringan lebih tahan terhadap goyangan gempa.

Gaya Inersia Atap

Kolom Pondasi Tanah

2. Pengaruh deformasi pada bangunan Gaya inersia dari bagian atas bangunan ditransfer ke tanah melalui kolom (tiang), menimbulkan gaya pada kolom. Gaya pada kolom juga bisa ditinjau dengan cara lain. Saat terjadi gempa, ujung-ujung kolom bergerak relatif satu dengan lainnya sebesar u seperti terlihat pada Gambar 2. Karena kelenturannya, kolom akan berusaha kembali ke posisi tegak semula, dengan kata lain, kolom melawan deformasi. Pada posisi vertikal, kolom-kolom tidak mendukung gaya horisontal, tapi saat membengkok terjadi gaya di dalam kolom. Semakin besar perpindahan horisontal u antara bagian atas dan bawah kolom, semakin besar gaya inersia pada kolom. Besarnya gaya di dalam kolom sebanding dengan perpindahan relatif antar ujung-ujungnya dikalikan dengan kekakuan kolom. 3. Goyangan horisontal dan vertikal • Gempa bumimenyebabkan goyangan pada tiga arah (dua arah mendatar X dan Y serta satu arah vertikal Z) (Gambar 3). Saat terjadi gempa, tanah bergoyang secara acak maju-mundur pada ketiga arah tersebut. Bangunan dirancang untuk menahan gaya berat (gravitasi) baik berat sendiri maupun berat pengguna dan barang-barang yang ada di atasnya. Besarnya gaya berat yang arahnya vertikal adalah perkalian antara massa dengan percepatan gravitasi dengan arah ke bawah (-Z). gaya ke bawah ini disebut gaya gravitasi. Percepatan vertikal saat gempa menambah dan mengurangi gaya gravitasi tersebut. Karena dalam perencanaan bangunan diberlakukan angka keamanan, umumnya tambahan gaya vertikal tersebut mampu ditahan oleh struktur. Akan tetapi goyangan pada arah datar (X dan Y) mumgkin tak mampu ditahan oleh struktur yang tidak dirancang untuk kondisi gempa. Oleh karena itu di daerah gempa, struktur harus dirancang untuk menahan gaya horisontal yang terjadi saat gempa bumi melanda.

Percepatan Gambar 2. Gaya inersia dan gerak relatif pada bangunan

Gambar 3. Prinsip arah gerak dari bangunan

1

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

4. PemindahanGaya Inersia Ke Pondasi Pada kondisi tanah bergoyang pada arah horizontal, gaya inersia horizotal dibangkitkan pada pusat massa bangunan. Gaya inersia mendatar ini dipindahkan oleh struktur bangunan, lantai, dinding dan kolom kepondasi dan akhirnya ke tanah dasar bangunan.

Gaya inersia

Plat lantai

Dinding/ kolom

Oleh karenanya, elemen struktur (lantai, dinding, kolom, dan fondasi) serta sambungan-sambungan antara elemen tersebut masing-masing harus kuat meneruskan gaya inersia tersebut. Dinding dan kolom merupakan elemen yang paling kritis dalam memindahkan gaya inersia. Sayangnya, pada bangunan tradisional, lantai dan balok justru lebih mendapat perhatian dibanding dinding dan kolom. Dinding umumnya tipis dan dibuat dari material yang mudah patah (getas) seperti batu bata. Material tersebut tak kuat menahan gaya inersia horisontal saat terjadi gempa bumi. Kerusakan tembok banyak terjadi pada hampir setiap gempa besar (Gambar5a). Demikianpula bangunan beton bertulang yang tak dirancang atau tak dilaksanakan dengan baik juga bisa sangat berbahaya. Kerusakan kolom bawah pada bangunan bertingkat menyebabkan robohnya bangunan bertingkat (Gambar5b).

(a) Dinding runtuh sebagian

Pondasi

Tanah Goncangan gempa

Gambar 4. Aliran gaya seismic inersia melalui seluruh komponen struktur

(b) Kolom beton bertulang roboh

Gambar 5 : Pentingnya merancang dinding/kolom untuk gaya gempa bumi yang mendatar

2

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

PRINSIP DASAR BANGUNAN TAHAN GEMPA - Denah - Pondasi - StrukturAtas - StrukturAtap - KualitasBahan& Pengerjaan

II.2 PRINSIP DENAH BANGUNAN

ge

Jangan memasang pintu di tempat arah jatuhny karena itu berbaha ya saat terjadi gempa.

nt

en

gt

a

na

h

li a

t

a genteng

3

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

II.3 STRUKTUR PONDASI KESALAHAN PONDASI Jangan gunakan bata roolag sebagai pondasi!

Bata Rollag tidak dapat menahan gaya lateral dengan baik

KERUSAKAN PONDASI

Kesalahan Pada Struktur Pondasi

Rumah roboh dengan fondasi roolag

Pada tanah miring, pondasi harus tetap dibuat sejajar

4

5

BLANDAR

2583 920 30°

II.3.1 PRINSIP DASAR PONDASI ? Fondasi yang kuat di atas tanah yang stabil ? Lapisan pasir ? Sloof tinggi PRINSIP GALIAN PONDASI - Kedalaman pondasi dari permukaan tanah minimal 60 cm. - Lebar bagian bawah pondasi minimal 60 cm. - Lebar bagian atas pondasi minimal 30 cm. - Konstruksi pondasi dibuat solid dan menerus

Konstruksi pondasi dibuat solid dan menerus.

. - Dasar pondasi batu kali adalah lapisan pasir yang dipadatkan, - Diletakkan diatas tanah keras.

30 cm. pondasi batu kali pasir dipadatkan tanah keras 60 cm 10 cm 60 cm

11

sloof beton bertulang, 15x15cm begel, Ø.6mm besi tulangan, Ø. 10mm

jarak antar angkur, 50 cm jarak antar begel, 15 cm

6

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

II.3.2 DETAIL PONDASI

URUGAN TANAH ANGKUR KOLOM PAS. PONDASI SETEMPAT BATU KALI 1:4 LANTAI KERJA 3 CM PASIR PADAT 5 CM

10 cm 5 cm 15 cm 20 cm 70 cm

POTONGAN PONDASI Prinsip Sloof Dan Pengangkuran Bangunan perkuatan beton bertulang dengan sloof beton bertulang

TEMBOK SLOOF DARI BETON BERTULANG

260 cm

60 - 150 cm BATU PECAH

POTONGAN MELINTANG

TAMPAK SAMPING

Sloof diangker pada setiap jarak 60-150 cm dengan kedalaman 40 kali diameter besi tulangan sehingga struktur menjadi kokoh. Dibawah pondasi diberi lapisan pasir dengan ketebalan minimal 5 cm.

7

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

Bangunan Perkuatan Kayu Dengan Sloof Beton

Celah diisi spons/ busa

KOLOM KAYU

RINGBALK

RINGBALK 2Ø10mm begel Ø8 – 10 cm

KOLOM KAYU

bertulang 90 CM

PAS.BATA SLOOF

“SLOOF” 4Ø10mm begel Ø8 – 10 cm

30 cm

DUK/ SEPATU PAS. BATU KALI

II.4 STRUKTUR ATAS II.4.1 PRINSIP Dinding

dinding pasangan bata tanpa pengaku beton bertulang

akibat gempa, dinding memisah pada tempat pertemuan dan dapat runtuh ke arah luar.

8

BLANDAR

2583 920

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

30°

Dinding pasangan bata tanpa pengaku beton bertulang yang roboh

Dinding pasangan bata tanpa pengaku beton bertulang yang roboh

9

BLANDAR

2583 920

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

30°

SOLUSI ring balok kolom praktis sloof

dinding pasangan bata diperkuat dengan ring balok, kolom dan sloof, sehingga membentuk struktur yang kaku dan stabil

Perkuatan beton pada pertemuan dinding perkuatan beton bertulang ada di setiap pertemuan dinding pasangan bata atau dinding dengan panjang lebih dari 3m (+ 9 m2)

10

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

II.4.2 DETAIL STRUKTUR ATAS Detail Penulangan Pada Pertemuan Kolom-sloof-pondasi Baut jangkar min ø 12mm

Kolom beton bertulang 150-150 Tulangan besi 4ø 12mm Begel besi ø 8mm-150 Sloof beton tulang 150-200 Tulangan besi 4ø 12mm Begel besi ø 8mm-150 Pondasi batu kali

Tulangan balok sloof harus menerus, Menembus inti sambungan.

Ø = diameter tulangan

11

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

Detail penulangan pada pertemuan Kolom-balok lintel

beton bertulang Ø minimum 10mm

40 cm lintel

Ø minimum 10mm

kolom pengaku dinding (beton tulang)

beton bertulang Øminimum 10mm lintel

Ø = diameter tulangan

12

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

Detail Penulangan Pada Pertemuan Kolom - Balok Ring

beton bertulang Ø minimum 10mm 40 cm

lintel

Ø minimum 10mm kolom pengaku dinding (beton tulang)

Ø minimum 10mm

Ø = diameter tulangan

tulangan balok harus menerus, menembus inti sambungan.

13

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

Detail Penulangan Pada Pertemuan Kolom - Balok Ring

beton bertulang Øminimum 10mm lintel

40 cm

Øminimum 10mm kolom pengaku dinding (beton tulang)

Øminimum 10mm

Ø = diameter tulangan

tulangan balok harus menerus, menembus inti sambungan.

14

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

Detail Penulangan Pada Pertemuan Kolom - Balok Ring

beton bertulang Øminimum 10mm 40 cm

lintel

kolom pengaku dinding (beton tulang)

Øminimum 10mm

Ø = diameter tulangan

Tampak Samping

tulangan balok harus menerus, menembus inti sambungan.

15

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

II.5 STRUKTUR ATAP II.5.1 GUNUNG-GUNUNG Tanpa perkuatan, pasangan gunung-gunung rentan terhadap gaya horizontal, bangunan mudah roboh. Hindari penggunaan gunung-gunung bila mungkin. Banyak kecelakaan terjadi akibat gunung-gunung roboh saat gempa

pasangan bata tanpa pengaku beton bertulang baik pada dinding maupun gunung-

16

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

II.5.2 PRINSIP PRINSIP GUNUNG-GUNUNG perkuatan beton bertulang

pengaku antar gunungan

Bidang pengisi < 12 m2

Perkuatan beton bertulang membentuk struktur gunung-gunung yang kaku dan stabil.

STRUKTUR ATAP TRADISIONAL nok tiang nok

struktur rentan terhadap gayagaya horizontal, sehingga rentan roboh kuda-kuda penuh (K)

pengaku antar kudakuda

dibuat kuda-kuda penuh (K), yang disatukan dengan pengaku sehingga struktur kokoh dan stabil

17

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

PRINSIP DASAR KUDA - KUDA KAYU

bebas/tanpa angker

angker

pengaku antar kuda-kuda tumpuan kuda-kuda

Prinsip dasar kuda-kuda kayu : :: Dudukan kuda -kuda di atas tumpuan kokoh (misal: beton bertulang) :: Salah satu ujung dudukan kuda kuda dibuat bebas, yang lain diikat dengan angker. :: antar kuda -kuda dihubungkan dengan pengaku. :: bahan penutup atap dibuat seringan mungkin sesuai dengan kekuatan pendukungnya

18

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

II.5.3 KUDA KUDA BETON TIDAK DIREKOMENDASIKAN ! ? Beton hanya efektif untuk mendukung GAYA TEKAN karena kekuatan tariknya sangat rendah ? Kuda-kuda beton memiliki batang tarik sehingga batangnya tidak efektif dan membahayakan, karena mudah runtuh

ADA KIAT -KIAT TERTENTU DALAM MENERAPKAN BETON PADA STRUKTUR ATAP

A

Detail Kuda-Kuda Beton

B

C

19

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

DETAIL A

DETAIL B

DETAIL C 20

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

II.6 PRINSIP PELETAKAN ANGKUR PADA KUSEN JENDELA

Angkur

II.7 KUALITAS BAHAN DAN PENGERJAAN Dimensi Kolom, Balok Sloof, Balok Ring

kolom praktis

balok praktis

balok pondasi

12 cm

15 cm

12 cm

4 Ø 10 mm

Kolom 15 X 15 cm Sloof 15 X 20 cm Balok Ring 12 X 15 cm

45°

4 Ø 10 mm Selimut beton minimal 2,5cm

20 cm

4 Ø 10 mm

12 cm

45°

20 cm

45°

min 8 mm jarak 15 cm

2,5 cm

21

BLANDAR

2583 920

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

30°

A. Penyambungan besi

:: cara lewatan

40 cm

:: cara takikan

30 cm

penulangan pada pertemuan balok kolom tulangan balok harus menerus, menembus inti sambungan.

22

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

Sambungan Yang Kurang Baik

Pembetonan

Penting!! Adukan beton yang terlalu encer akan menyebabkan: 1. Berkurangnya kekuatan beton 2. Beton keropos

campuran spesi

1xsemen

Pengecoran beton dilakukan dengan jarak tinggi jatuh maksimal 1 m, agar kerikil pada beton tidak menumpuk di bawah

4xpasir

campuran beton

1xsemen

2xpasir

3xkerikil

Aduk merata dengan 1/2 ember air, ya!! Jangan terlalu banyak air karena setiap kelebihan air 10% akan menurunkan kekuatan beton sebesar 3040% yang bisa mengakibatkan beton menjadi keropos.

23

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

Pengaruh Air Terhadap Kekuatan Beton Pengaruh air terhadap kekuatan beton amat besar. Penambahan air akan menyebabkan turunnya kekuatan beton secara drastis, karna terlalu banyak air akan menyebabkan daya ikat semen berkurang. Perbandingan semen : air yang ideal adalah 1 : 0,5.

Ingat!! Dari pengalaman gempa 27 mei 2006, beton yang terlalu encer adalah salah satu penyebab utama rusaknya bangunan dengan perkuatan beton bertulang.

Dari gambar diatas dapat diamati hancurnya kolom beton bertulang, beton hancur membentuk puingpuing kecil, menandakan kurangnya daya ikat semen.

23a

BLANDAR

2583 920

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

30°

Penggunaan tanah liat sebagai pengikat bata tidak diperbolehkan, karna tanah liat tidak memiliki ikatan yang baik

POSYANIS UGM

TULANGAN DAN KUALITAS BAHAN YANG SALAH Penggunaan tulangan yang terlalu kecil, jarak bagel yang terlalu jauh dan campuran beton yang kurang baik

24

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

Pengecoran Kolom

Teknik pengecoran beton yang kurang baik menyebabkan terjadinya segregasi, karena ….. •Jatuh yang terlalu tinggi •Tidak di ojoh-ojoh ,….

Tulangan Tongkat Perata 1m

Adukan cor

3m 1m

1m

1m

1m

Bekisting

1m

2 3 1 Untuk mengurangi titik jatuh yang terlalu tinggi, penuangan adukan cor dilakukan tiap 1 meter. Dan harus selesai dalam satu hari agar tidak mudah patah. Dan setelah 3 hari bekisting dapat dilepas

25

BLANDAR

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa Dengan Perkuatan Beton Bertulang

2583 920 30°

RIGID FRAME SYSTEM

perkuatan beton bertulang

Bidang pengisi maximum 9 m2

pengaku antar gunungan

perkuatan beton bertulang membentuk struktur gununggunung yang kaku dan stabil.

26