copy of ii

30°

920

2583

30°

BLANDAR

Apa Dampak Gempa Pada Bangunan?

1. Gaya inersia pada bangunan

Gempa bumimenyebabkan goyangan pada tanah sehinggadasar bangunan di atasnya akan ikut tergoyang. Sesuai hukumkelembaman Newton, meski dasar bangunan bergerakbersama tanah, atap bangunan cenderung tetap berada diposisinya. Akan tetapi karena dinding dan tiang-tiang salingberhubungan dengan atap, atap akan terseret bersama rumah. Keadaan ini mirip dengan saat kita berdiri di dalam bus kotayang tiba-tiba berjalan, kaki kita bergerak bersama bus badankita terdorong ke belakang. Kecenderungan untuk tetap padakeadaan semula tersebut disebut inersia. Pada bangunan, karena dinding atau tiang bersifat fleksibel, gerakan atapberbeda dengan tanah

II.1 INTERAKSI GEMPA DAN BANGUNAN

ddff

Perhatikan bangunan yang atapnya ditopang di atas tiang. Saat tanahbergerak, bangunan turut bergerak dan bagian atas mengalami gayadisebut gaya inersia. Bila atap mempunyai massa M dan mengalamipercepatan a, maka gaya inersia akan sebesar massa M dikalikanpercepatan a dengan arah berlawanan dengan percepatan gerak tanahDengan demikian, semakin besar massa bangunan semakin besargaya inersia yang ditimbulkan. Oleh karena itu bangunan yang ringantahan terhadap goyangan gempa.

yang

. pula

lebih

2. Pengaruh deformasi pada bangunanGaya inersia dari bagian atas bangunan ditransfer ke tanah melaluikolom (tiang), menimbulkan gaya pada kolom. Gaya pada kolomjuga bisa ditinjau dengan cara lain. Saat terjadi gempa, ujung-ujungkolom bergerak relatif satu dengan lainnya sebesar u seperti terlihatpada Gambar 2. Karena kelenturannya, kolom akan berusahakembali ke posisi tegak semula, dengan kata lain, kolom melawandeformasi. Pada posisi vertikal, kolom-kolom tidak mendukung gayahorisontal, tapi saat membengkok terjadi gaya di dalam kolom. Semakin besar perpindahan horisontal u antara bagian atas danbawah kolom, semakin besar gaya inersia pada kolom. Besarnyagaya di dalam kolom sebanding dengan perpindahan relatif antarujung-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). Saatterjadi gempa, tanah bergoyang secara acak maju-mundur padaketiga arah tersebut. Bangunan dirancang untuk menahan gayaberat (gravitasi) baik berat sendiri maupun berat pengguna danbarang-barang yang ada di atasnya. Besarnya gaya berat yang arahnya vertikal adalah perkalian antara massa dengan percepatangravitasi dengan arah ke bawah (-Z). gaya ke bawah ini disebutgaya gravitasi. Percepatan vertikal saat gempa menambah danmengurangi gaya gravitasi tersebut. Karena dalam perencanaanbangunan diberlakukan angka keamanan, umumnya tambahangaya vertikal tersebut mampu ditahan oleh struktur. Akan tetapigoyangan pada arah datar (X dan Y) mumgkin tak mampu ditahanoleh struktur yang tidak dirancang untuk kondisi gempa. Olehkarena itu di daerah gempa, struktur harus dirancang untukmenahan gaya horisontal yang terjadi saat gempa bumi melanda.

II. Prinsip Dasar Bangunan Tahan GempaDengan Perkuatan Beton Bertulang

1

Gambar 1. Efek gaya inersia pada bangunanketika diguncang pada pondasinya

Gambar 2. Gaya inersia dan gerakrelatif pada bangunan

Gambar 3. Prinsip arah gerakdari bangunan

Atap

Gaya Inersia

Kolom

Tanah

Pondasi

Percepatan

30°

920

2583

30°

BLANDAR


2

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).

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.

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

(a) Dinding runtuh sebagian (b) Kolom beton bertulang roboh

Gambar 4. Aliran gaya seismic inersiamelalui seluruh komponen struktur

Gaya inersia

Plat lantai

Dinding/kolom

Pondasi

Tanah

Goncangan gempa

30°

920

2583

30°

BLANDAR

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

ete

gtn

ht

gn

na

a lia

II.2 PRINSIP DENAH BANGUNAN

- Denah- Pondasi- StrukturAtas- StrukturAtap- KualitasBahan& Pengerjaan

PRINSIP DASAR BANGUNAN TAHAN GEMPA


3

30°

920

2583

30°

BLANDAR

KESALAHAN PONDASIJangan gunakan bata roolag sebagai pondasi!

Bata Rollag tidak dapat menahan gaya lateral dengan baik

Rumah roboh dengan fondasi roolag

KERUSAKAN PONDASI

Kesalahan Pada Struktur Pondasi

II.3 STRUKTUR PONDASI

Pada tanah miring, pondasi harus tetap dibuat sejajar


4

30°

920

2583

30°

BLANDAR

- 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

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

30 cm.

60 cm

10 cm

pondasi batu kalipasir dipadatkantanah keras

60 cm

11

sloof beton bertulang, 15x15cm

begel, Ø.6mm

besi tulangan, Ø. 10mm

jarak antar angkur, 50 cm

jarak antar begel, 15 cm

Konstruksi pondasi dibuat solid dan menerus.

PRINSIP GALIAN PONDASI

II.3.1 PRINSIP DASAR PONDASI

?Fondasi yang kuat di atas tanah yang stabil?Lapisan pasir?Sloof tinggi

6

30°

920

2583

30°

BLANDAR

II.3.2 DETAIL PONDASI

POTONGAN PONDASI

URUGAN TANAH

ANGKUR KOLOM

PAS. PONDASI SETEMPAT

BATU KALI 1:4

LANTAI KERJA 3 CM

PASIR PADAT 5 CM

10 cm

5 cm

70 cm

20 cm

15 cm

260 cm

POTONGAN MELINTANG

TEMBOK

SLOOF DARIBETONBERTULANG

BATU PECAH

TAMPAK SAMPING

60 - 150 cm

Prinsip Sloof Dan Pengangkuran

Bangunan perkuatan beton bertulang dengan sloof beton bertulang

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

30°

920

2583

30°

BLANDAR

bertulang

PAS.BATA

RINGBALK2Ø10mmbegel Ø8 – 10 cm

“SLOOF”4Ø10mmbegel Ø8 – 10 cm

PAS.BATA



PAS.BATA



Celah diisispons/ busaCelah diisispons/ busa

KOLOM KAYUKOLOM KAYUKOLOM KAYU

30 cm

KOLOM KAYUKOLOM KAYU

SLOOF

90 CM

RINGBALK

PAS. BATU KALI

DUK/ SEPATU

dinding pasangan bata tanpa pengaku beton bertulang

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

Dinding

Bangunan Perkuatan Kayu Dengan Sloof Beton

II.4 STRUKTUR ATASII.4.1 PRINSIP


8

30°

920

2583

30°

BLANDAR

Dinding pasangan bata tanpa pengaku beton bertulang yang roboh

Dinding pasangan bata tanpa pengaku beton bertulang

yang roboh


9

30°

920

2583

30°

BLANDAR

ring balok

sloof

kolompraktis

dinding pasangan bata diperkuat

dengan ring balok, kolom dan sloof,

sehingga membentuk struktur

yang kaku dan stabil

perkuatan beton bertulang ada

di setiap pertemuan dinding

pasangan bata atau dinding

dengan

panjang lebih dari 3m (+ 9 m2)

Perkuatan betonpada pertemuandinding

SOLUSI


10

30°

920

2583

30°

BLANDAR

30°

920

2583

30°

BLANDAR

Tulangan balok sloof harus menerus, Menembus inti sambungan.

Detail Penulangan Pada Pertemuan Kolom-sloof-pondasi

Kolom beton bertulang 150-150

Tulangan besi 4ø 12mmBegel besi ø 8mm-150

Sloof beton tulang 150-200

Tulangan besi 4ø 12mmBegel besi ø 8mm-150

Pondasi batu kali

Baut jangkar min ø 12mm

II.4.2 DETAIL STRUKTUR ATAS


11

Ø = diameter tulangan

30°

920

2583

30°

BLANDAR

40 cm

kolom pengaku dinding(beton tulang)

Ø minimum 10mm

beton bertulangØ minimum 10mm

lintel


beton bertulangØminimum 10mm

lintel

Detail penulangan pada pertemuan Kolom-balok lintel


12

30°

920

2583

30°

BLANDAR

tulangan balok harus menerus, menembus inti sambungan.

Detail Penulangan Pada Pertemuan Kolom - Balok Ring


13

40 cm

kolom pengaku dinding(beton tulang) Ø minimum 10mm

beton bertulangØ minimum 10mm

lintel


Ø minimum 10mm

30°

920

2583

30°

BLANDAR

40 cm

kolom pengaku dinding(beton tulang) Øminimum 10mm


lintel


Øminimum 10mm




14

30°

920

2583

30°

BLANDAR

Tampak Samping

40 cm


lintel

kolom pengaku dinding(beton tulang)


Øminimum 10mm




15

30°

920

2583

30°

BLANDAR

pasangan bata tanpa pengaku beton bertulang baik pada

dinding maupun gunung-gunung

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


16

struktur rentan terhadap gaya-gaya horizontal, sehingga rentanroboh

dibuat kuda-kuda penuh (K), yang disatukan denganpengaku sehingga strukturkokoh dan stabil

STRUKTUR ATAP TRADISIONAL

pengakuantar kuda-kudakuda-kuda

penuh (K)

noktiang nok

30°

920

2583

30°

BLANDAR

PRINSIP GUNUNG-GUNUNG

perkuatanbertulang

Bidangpengisi < 12 m2

pengaku antar gununganbeton

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

II.5.2 PRINSIP


17

30°

920

2583

30°

BLANDAR

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

pengaku antar kuda-kuda

tumpuankuda-kuda

angkerbebas/tanpaangker

PRINSIP DASAR KUDA - KUDA KAYU


18

30°

920

2583

30°

BLANDAR

TIDAK DIREKOMENDASIKAN !

II.5.3 KUDA

-

KUDA BETON

?Beton hanya efektif untukmendukung GAYA TEKAN karena kekuatan tariknyasangat rendah

?Kuda-kuda beton memilikibatang tarik sehinggabatangnya tidak efektif danmembahayakan, karenamudah runtuh

ADA KIAT-KIAT TERTENTU DALAM MENERAPKAN BETON PADA STRUKTUR ATAP

A

B C

Detail Kuda-Kuda Beton


19

30°

920

2583

30°

BLANDAR

DETAIL A

DETAIL C

DETAIL B


20

30°

920

2583

30°

BLANDAR

II.6 PRINSIP PELETAKAN ANGKUR PADA KUSEN JENDELA

II.7 KUALITAS BAHAN DAN PENGERJAAN

12 cm

12 cm

12

cm

20

cm

4 Ø 10 mm 4 Ø 10 mmmin 8 mmjarak 15 cm

45°

45°

kolom praktis balok praktis balok pondasi

15 cm

20

cm

4 Ø 10 mm

45°

Kolom 15 X 15 cmSloof 15 X 20 cmBalokRing 12 X 15 cm

Dimensi Kolom, Balok Sloof, Balok Ring


21

Angkur

2,5 cm

Selimut beton minimal 2,5cm

30°

920

2583

30°

BLANDAR

Penyambunganbesicara lewatan

:: cara takikan

30 cm

40 cm

A. ::

penulangan pada pertemuan balok kolom



22

30°

920

2583

30°

BLANDAR

Pembetonan

campuran beton

campuran spesi

1xsemen

1xsemen

2xpasir

4xpasir

3xkerikil

Aduk merata dengan 1/2 ember air, ya!!Jangan terlalu banyak air karena setiap kelebihan air 10% akan menurunkan kekuatan beton sebesar 30-40% yang bisa mengakibatkan beton menjadi keropos.

Penting!!Adukan beton yang

terlalu encer akan menyebabkan:

1. Berkurangnya kekuatan beton

2. Beton keropos

Pengecoran beton dilakukan dengan jarak tinggi jatuh maksimal 1

m, agar kerikil pada beton tidak menumpuk

di bawah

Sambungan Yang Kurang Baik


23

30°

920

2583

30°

BLANDAR


23a

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.

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

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

Pengaruh Air Terhadap Kekuatan Beton

30°

920

2583

30°

BLANDAR

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 tulanganyang terlalu kecil, jarakbagel yang terlalu jauhdan campuran betonyang kurang baik


24

30°

920

2583

30°

BLANDAR

Teknik pengecoran beton yang kurang baik menyebabkanterjadinya segregasi, karena …..

•Jatuh yang terlalu tinggi

•Tidak di ojoh-ojoh ,….


25

3m

1m 1m

1m

1m

1m

1m

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 dapatdilepas

1 2 3

Pengecoran Kolom

Bekisting

Tulangan

TongkatPerata

Adukan cor

30°

920

2583

30°

BLANDAR

pengaku antargunungan

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

perkuatanbeton bertulang

Bidangpengisimaximum 9 m2

RIGID FRAME SYSTEM


26

copy of ii

Documents