STEEL CONSTRUCTIONTODAY & TOMORROW(No. 43 Desember 2014)
Publikasi Bersama Federasi Besi dan Baja Jepang dan
Masyarakat Konstruksi Baja Jepang
Versi Bahasa Indonesia
Versi Bahasa Inggris Steel Construction Today &Tomorrow diterbitkan tiga kali dalam setahun dan
disirkulasikan ke seluruh dunia kepada para eksekutif,
perusahaan perdagangan industri, dan organisasi
administratif yang berminat. Tujuan utama publikasi
ini adalah memperkenalkan standar dan spesifikasi
mengenai konstruksi baja, contoh-contoh proyek
konstruksi mutakhir, teknologi dan material konstruksi
mutakhir dan lainnya di bidang konstruksi bangunan
dan keteknik-sipilan.
Agar pembaca Indonesia dapat memahami artikel
yang ada, disiapkan versi Bahasa Indonesia yang berisi
teks saja, dan dilampirkan pada versi Bahasa Inggris.
Dalam versi Bahasa Indonesia, foto, gambar dan tabel
hanya ditampilkan judulnya saja. Oleh karenanya perlu
merujuk ke publikasi versi Bahasa Inggris untuk
melihat isinya. Juga, bila dibutuhkan konfirmasi teknis
ataupun rincian yang lebih teknis dari sebuah teks,
silakan merujuk ke publikasi versi Bahasa Inggris.

No. 43 Desember 2014: Isi
Fitur Khusus: Ketahanan Bangunan terhadap Angin
Transisi Disain-tahan-angin dan Verifikasi Ketahanan
terhadap Angin di Jepang
1
Kerusakan Bangunan akibat Angin Kencang dan
Konsep Mitigasi Kerusakannya
4
Ketentuan Beban Angin pada Undang-Undang Standar
Bangunan Jepang
6
Evaluasi Kelayak-hunian terkait Getaran Bangunan
akibat Angin
9
Disain Tahan Angin Berbasis Kinerja untuk Kota
Vertikal 300 m
11
Detil Dasar Sambungan Baut Kekuatan Tinggi
15
Aktifitas FBBJ
Back cover
Catatan: Nomor halaman mengacu pada nomor padaterbitan No. 43 versi bahasa Inggris.
Versi Indonesia: ©Federasi Besi dan Baja Jepang 2014
Federasi Besi dan Baja Jepang
3-2-10 Nihonbashi-Kayabacho, Chuo-ku, Tokyo
103-0025, Jepang
Fax: 81-3-3667-0245 Telpon: 81-3-3669-4815
Alamat surat: sunpou@jisf.or.jp
URL http://www.jisf.or.jp

1

dominan dalam disain struktural, sehingga tidak ada
masalah yang substansial. Lebih jauh, koefisien gaya
angin C bukan saja merupakan hasil uji terowongan
angin (wind tunnel) yang menggunakan aliran anginseragam tetapi juga tidak selalu dapat mewakili
gangguan arus udara. Latar belakang penetapan rumus(6) meliputi isu berikut:
 Pada masa itu, karena topan Muroto terjadi dalamskala yang belum pernah ada di Jepang, diperkirakan
bahwa dengan menggunakan koefisien gaya angindengan level tersebut maka disain akan aman bila
terjadi topan di kemudian hari.
 Berbeda dengan gempa bumi, topan dapat
diperkirakan sampai batas tertentu, sehingga dapat
dilakukan penanggulangannya. Selain itu apabila
angka beban angin yang digunakan lebih kecil dengan
pertimbangan ekonomis, tidak akan menimbulkan
masalah besar.

(Halaman 1~3)

Transisi Disain Tahan Angin dan
Verifikasi Ketahanan terhadap Angin di
JepangOleh Yasushi Uematsu, Profesor, Universitas Tohoku
Pembentukan Peraturan Pelaksanaan
Undang-Undang Standar Bangunan
Di Jepang, Peraturan Pelaksanaan Undang-UndangStandar Bangunan Jepang ditetapkan pada tahun 1950
dan merupakan regulasi resmi pertama yangmenetapkan formula penghitungan beban angin untuk
bangunan di Jepang. Dalam regulasi ini beban angin P
dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
P = C・q・A(1)
dimanaC = Koefisien gaya angin
A = Luas bangunan atau luas yang mewakili
bangunan (m2)q = Tekanan kecepatan angin (dihitung
menggunakan rumus (2))
Sementara itu, koefisien gaya angin C diartikan
sebagai “koefisien tekanan eksternal –koefisien
tekanan internal,” dan keduanya tidak terpisah.
q = 60 h (kg/m2)(2)
dimanah: Tinggi di atas muka tanah (m)Rumus ini berdasarkan kecepatan angin sesaat
maksimum 63 m/s menurut hasil pengamatan pada titik
tertinggi menara observasi (15 m di atas muka tanah)
Observatori Meteorologi Muroto, selama topan Muroto
pada tahun 1934. Dalam rumus ini digunakan asumsi
bahwa distribusi vertikal kecepatan angin sesaat
sebanding dengan pangkat 1/4 dari tinggi di atas muka
tanah, dan dilakukan substitusi nilai observasi yangdisebut di atas.
Kebetulan, eksponen pangkat untuk distribusi
vertikal dari kecepatan angin sesaat maksimum ketika
topan dan angin kencang lainnya adalah 1/2 kecepatan
angin rata-rata, dan dengan demikian pangkat 1/4 diatas sesuai bahwa besaran pangkat untuk kecepatan
angin dianggap 1/2. Pada masa itu belum ada kejadiandi dunia dengan angka numerik sebesar itu, yangmemang kenyataannya tidak menggambarkan kondisi
aktual. Akan tetapi, di Jepang, saat itu belum ada
bangunan tinggi yang dibangun, dan hampir tidak ada
bangunan dimana beban angin merupakan elemen

Penambahan Tinggi Bangunan Membutuhkan
Pemeriksaan Ulang Metoda Penghitungan Beban
Angin
Sejalan dengan maraknya penggunaan televisi dirumah tangga selama pertumbuhan ekonomi Jepang
yang tinggi, padabulan Juni tahun 1954 dibangun
menara televisi ukuran besar yang pertama di Nagoya
dengan tinggi 180 m. Pada tahap disain, terlihat bahwa
rumus (2) tidak memadai. Akibatnya, distribusi vertikal
kecepatan angin sesaat diperiksa kembali dengan
mengacu ke contoh serupa di negara lain. Usaha ini
kemudian menghasilkan rumus berikut, yangmenggunakan asumsi pangkat 1/8 yang kemudian
digunakan dalam disain menara tersebut.
q = 120 4 h (kg/m2)(3)
Setelah selesainya menara televisi Nagoya,pengukuran langsung saat terjadi topan menunjukkan
bahwa hasil aktual sejalan dengan rumus (3).
Akibatnya, rumus (3) sangat mempengaruhi
perkembangan konstruksi bangunan tinggi di Jepang.
Setelah adanya revisi Undang-Undang Standar
Bangunan pada tahun 1963, dibangunlah bangunan
tinggi Jepang skala penuh yang pertama, Gedung
Mitsui-Kasumigaseki (36 lantai di atas tanah, tinggi
156 m) di Tokyo yang menandai dimulainya era
bangunan tinggi di Jepang. Di samping itu juga
dibangun Stadion Nasional indoor dengan panjang
bentang utama126 m untuk Olimpiade Tokyo yangdiselenggarakan pada tahun 1964 yang menandai
mulainya konstruksi ruang ukuran besar di Jepang.
22) Rentang tekanan angin setempat pada jurai, atap
kanopi, tepi dan bagian sudut permukaan dinding
ditentukan, dimana koefisien angin disain
ditentukan C=-1,5
Gbr. 1 adalah hasil kombinasi rumus 5(a) dengan
rumus 5(b). Lengkung kedua rumus bertemu padatinggi 16 m, dan nilai bawah dari kedua lengkung padamasing-masing tinggi kemudian dipilih sebagai
tekanan angin disain.

Dengan bertambahnya tinggi dan panjang bangunan,seperti terlihat di atas, maka frekuensi alam menurun
dan aksi dinamis angin bertambah. Ini berarti
kontribusi komponen resonansi (efek resonansi) dalam
respon dinamis bangunan bertambah besar. Sebaliknya,
ketika ukuran bangunan meningkat, beban yangbekerja pada tiap member struktural berkurang sebagai
akibat efek ukuran. Dalam hal bangunan ukuran kecil,
efek beban (contohnya, tegangan yang bekerja padamember struktur) menjadi yang paling besar ketika
kecepatan angin maksimum sesaat tertinggi. Akan
tetapi dalam hal bangunan ukuran besar, tekanan anginyang bekerja pada member struktur terkait tidak
mencapai nilai puncak maksimum pada saat bersamaan,sehingga efek pembebanan tidak menjadi paling besar
secara seragam pada saat kecepatan angin sesaat
maksimum.
Berangkat dari latar belakang ini, efek angin padakonstruksi bangunan semakin dipahami, dan kemudian
menggiring ke berbagai survei dan riset mengenai
struktur turbulen angin, metode uji terowongan, dan
kondisi aktual tekanan angin, getaran akibat angin dan
faktor lainnya.
Tampilan bangunan tinggi mengakibatkan
pentingnya menetapkan metoda disain tahan –angin
untuk dinding tirai (curtain wall), khususnya untuk
menentukan metoda uji ketahanan terhadap tekanan
angin untuk pelat kaca dan kekedapan dinding tirai
terhadap air. Selama periode tersebut, Jepang secara
beruntun dihantam topan besar, seperti Topan Teluk Ise(1959) dan Topan Muroto Kedua (1961), yang banyak
menyebabkan kerusakan pada atap, dinding eksterior
dan bagian eksterior lainnya. Kerusakan pada bagianeksterior tidak hanya itu saja tetapi sering memicu
kerusakan besar terhadap member struktural, sehingga
dirasakan perlunya mencegah kerusakan member
eksterior dan meningkatkan disain aman.
Berdasarkan situasi tersebut maka Kementrian
Konstruksi pada tahun 1971 mengeluarkan Notifikasi
No. 109, regulasi pertama terkait disain tahan angin
untuk member eksterior. Peraturan ini difokuskan padadua topik di bawah ini:
1) Tekanan kecepatan disain dipilah menjadi dua kelas
masing-masing untuk material atap dan untuk
dinding tirai, yang dihitung dengan rumus:
 Untuk material atap: q  1204 h (kg/m2) (4) Untuk dinding tirai yang menghadap ke luar bagi
bangunan lebih tinggi dari 31 m:
q  60 h (kg/m2) untuk h  16 m
(5a)q  1204 h (kg/m2) untuk h  16 m
(5b)

Gbr. 1 Perbandingan Tekanan Kecepatan Disain
Upaya Pengembangan Metode yang Lebih Rasional
dalam Perhitungan Beban Angin
Angin tidak selalu berhembus secara seragam, dan
kecepatan angin berfluktuasi tidak beraturan dalam hal
waktu dan tempat. Prof. Alan G. Davenport di Kanada,pada tahun 1967, mengusulkan suatu pendekatan baruyang dikenal sebagai metoda faktor pembebanan angin(Gbr. 2), untuk mengevaluasi efek temporal dan spasial
dari fluktuasi kecepatan angin terhadap responsbangunan. Dasar metoda ini adalah probabilitas dan
teori statistik dan memasukkan hasil evaluasi ke dalamrumus untuk dapat menghitung beban angin. Menurut
metoda ini, beban angin P dihitung dengan
menggunakan rumus berikut:
P=q×C×G×A
(6)
q

1
U 2
2

(7)

dimanaU: Kecepatan angin rata-rata pada ketinggian z diatas muka tanah.
G merupakan faktor beban angin:Gx
X  x max
1 gxX
X(8)tetapi,X : Displasemen rata-rata bangunan akibat gaya
angin rata-rata
xmax: Nilai maksimum dalam displasemen dinamis
bangunan (= gx・  x ) x : Deviasi standar dalam displasemen dinamis
bangunangx: Faktor puncak
Bila metoda penghitungan beban angin ini
dibandingkan dengan Ketentuan dalam Peraturan
Pelaksanaan Undang-Undang Standar Bangunan
Jepang, hal-hal di bawah ini menjadi jelas.

3 Bila getaran akibat angin diperhitungkan, kecepatan
angin sesaat maksimum belum tentu menghasilkan
beban angin maksimum (yaitu: tegangan, diplasemendan efek pembebanan lainnya).
 Pada bangunan ukuran besar, angin sesaat
sebagaimana kecepatan angin sesaat maksimum,
tidaklah bekerja secara simultan pada seluruh strukturbangunan.
Dalam kondisi demikian, metode perhitungan beban
angin menggunakan pendekatan probabilita danstatistik untuk mengevaluasi pebebanan yang bekerja
pada bangunan dengan karakteristik fluktuasi temporaldan spasial dari kecepatan angin dan menetapkan“beban angin statik ekivalen” yang memberikan efek
pembebanan maksimum. Aplikasi metoda analisis
statik yang umum digunakan dalam disain struktur
konvensional dimungkinkan dengan menggunakan
metoda ini.
Ketika membandingkan rumus (1) dengan rumus(6), diperoleh bahwa, dalam rumus (1) nilai tekanan
kecepatan didasarkan pada kecepatan angin sesaat
maksimum , sedangkan dalam rums (6) nilai tekanan
kecepatan di dasarkan pada kecepatan angin rata-rata.
Selanjutnya, dalam rumus (1) efek pembebanan
dinamis akibat kecepatan angin dipertimbangkan
dengan menggunakan kecepatan angin sesaat
maksimum, dalam rumus (6) efek tersebut
dipertimbangkan dengan menggunaan faktor bebantiupan (gust) G dengan berdasarkan nilai maksimum
dari respon bangunan.
Respon bangunan tidak ditentukan oleh kecepatan
angin melainkan tergantung pada bentuk dan ukuran
bangunan, serta frekuensi alam, konstanta peredaman(damping constant) dan karakteristik getaran lainnya.
Efek–efek ini dinyatakan dalam rumus untuk G. Dalam
hal bangunan ukuran kecil, dapat dianggap bahwa efek
beban maksimum terjadi pada saat terjadi kecepatan
angin sesaat maksimum. Selanjutnya, bila rasio
kecepatan angin sesaat maksimum terhadap kecepatan
kecepatan angin rata-rata dinyatakan sebagai faktor
tiupan (gust) Gv, gaya angin proporsional terhadap
kecepatan angin kuadrad, dan dengan demikian rumus(1) memenuhi G = Gv2 dalam rumus (6).
Tidak dapat dipungkiri bahwa perhitungan beban
angin menggunakan rumus (6) jauh lebih rasional
dibandingkan dengan menggunakan rumus (1). Sebagai
akibatnya, penggunaan rumus (6) untuk mengevaluasi
beban angin kini sudah dimasukkan ke dalam standar
dan spesifikasi beberapa negara. Di Jepang sendiri,metoda perhitungan beban angin dalam buku Pedoman

Pembebanan pada Bangunan dari Institut Arsitektur
Jepang direvisi pada tahun 1981 berdasarkan uji
kepemilikan dan informasi pengamatan dan sesuai
dengan metoda yang diusulkan oleh Prof. Davenport.
Kemudian, karena terdapat beberapa
ketidak-memadaian dalam revisi buku Pedoman, buku
tersebut direvisi kembali pada tahun1993 untuk
memperbaikinya. Fitur dalam revisi buku Pedomanadalah sebagai berikut:
 Rumus perhitungan beban angin ada dua bentuk:
pertama untuk perangkaan struktural dan yanglainnya untuk member eksterior. Hal ini disebabkan
karena ukuran dan karakteristik getaran pada rangka
struktur berbeda dengan yang ada pada member
struktur, sehingga kemudian ditetapkan beban anginpada rangka struktur berbeda dengan member
struktural.
Kecepatan angin disain ditentukan dengan
mempertimbangkan frekuensi terjadinya angin
kencang dan keamanan bangunan selama masa
layannya pada daerah tertentu. Artinya, periode ulang
ditetapkan berdasarkan keamanan yang dibutuhkan,dan bangunan dirancang berdasarkan kecepatan angin
untuk periode ulang yang telah ditentukan. Sementara
itu, kecepatan angin dievaluasi dengan menggunakan
kecepatan angin rata-rata tahunan, Tekanan angin disain qH adalah tekanan angin padaketinggian standar bangunan H (biasanya merupakan
ketinggian rata-rata atap). Dengan demikian,
distribusi vertikal beban angin dianggap merupakan
distribusi koefisien gaya angin (atau koefisien
tekanan angin) dalam arah tinggi.
 Efek fluktuasi temporal dan spasial kecepatan angin
atau tekanan angin dievaluasi menggunakan
pendekatan probabilitas dan statistik, yang dinyatakan
sebagai faktor efek tiupan. Sekalipun faktor efek
tiupan serupa dengan faktor pembebanan tiupan dariProf. Davenport, faktor efek tiupan diaplikasikan
dalam konteks yang lebih luas sebagai faktor yangmenunjukkan efek pembebanan dinamis dari tekanan
angin dan gaya angin.
 Kondisi angin dikelompokkan berdasarkan“kekasaran permukaan tanah” untuk menunjukkan
efek dari fitur struktur angin dalam kondisi tertentu
terhadap “distribusi vertikal kecepatan angin rata-rata”
dan “distribusi vertikal kekuatan turbulen angin.”
Kemudian pada tahun 2000, Peraturan Pelaksanaan
Undang-Undang Standar Bangunan direvisi penuh
dengan menuangkan metode perhitungan beban anginyang menggunakan pendekatan probabilitas dan
4kinerja” dengan tetap mempertahankan konsep
konvensional disain spesifikasi. Dalam disainbangunan, biasanya diasumsikan tiga kondisi
kritis—kriteria aplikasi, kirteria kerusakan dan kriteria
keamanan, dan kriteria disain juga diberikan ke ketiga
kondisi kritis. Contohnya, kriteria aplikasi untuk
bangunan tinggi ditentukan dengan memasukkan
getaran akibat angin kencang (kelayak-hunian) ke
dalam perhitungan.
Dalam hal ini, berdasarkan Pedoman Evaluasi
Kelayak-hunian Getaran Bangunan yang disebut diatas, kriteria evaluasi kelayak-hunian diberikan dengan
melihat hubungan antara akselerasi respon maksimim
untuk kecepatan angin dengan periode ulang 1 tahunan
dan frekuensi natural gedung. Seksi tentang
perhitungan kekuatan kritis dalam Peraturan
Pelaksanaan Undang-Undang Standar Bangunan
menyatakan bahwa ketika menentukan kriteria
kerusakan, member struktural harus berada dalamrentang elastik ketika diberikan angin kencang yanglangka dengan periode ulang 50 tahunan dan bahwa,
ketika menentukan kriteria keamanan, bangunan tidak
boleh kolaps sekalipun diberikan angin kencang yanglangka dengan periode ulang 500 tahunan. Akan tetapi,baik buku Pedoman maupun Peraturan Pelaksanaan
tidak memberikan penjelasan mengenai member yangmenderita kerusakan hebat akibat angin kencang. Olehkarena itu, Institut Arsitektur Jepang telah
menyediakan pendekatan untuk disain-disain khusus
dalam publikasinya Manual untuk Cladding Tekanan
Angin untuk Perancang dan Insinyur yang diterbitkan
pada tahun 2013.

statistik, sebagaimana telah dilakukan di
Negara-negara lain. Walaupun metoda dalam Peraturan
telah disederhanakan dengan menerapkan beberapa
batasan, seperti pembatasan ketinggian bangunan
hingga 60 m atau kurang, pendekatan dasar yangdigunakan di Jepang untuk perhitungan beban angin
adalah metoda yang dijelaskan dalam Rekomendasi
Beban Bangunan (1993) Institut Arsitektur Jepang.
Institut ini berrencana untuk merevisi buku
Rekomendasi sekitar tiap sepuluh tahun dengan
menyertakan informasi terbaru. Revisi telah dilakukan
pada tahun 2014 dan sedang dituangkan ke dalampublikasi versi 2015. Dalam revisi ini, untuk
mengetahui perhitungan beban disain dipertimbangkan
berbagai faktor, seperti efek lahan kecil terhadap
kecepatan angin, dan koefisien arah angin dan
parameter musimannya, getaran aerodinamis acak, dangabungan penggunaan beban angin multi arah. Revisi
ini juga akan menerapkan dinamika fluida
komputasional.
Tampilan bangunan tinggi selalu membawa masalahbaru yang tak diduga. Pada tahun 1979, Topan No. 20
menghantam daerah metropolitan Tokyo dengan angindengan kekuatan yang hanya terlihat sekali dalamsepuluh tahun dan membawa isu getaran akibat anginpada bangunan tinggi, khususnya di pusat kota yangbaru dibangun di Shinjuku. Getaran pada bangunan
tidak mengakibatkan masalah struktural serius, akan
tetapi durasi panjang dan tiupan terus-menerus
mengakibatkan banyak orang mengalami
ketidak-nyamanan dan mual seperti mabuk laut.
Dipicu oleh situasi di atas, isu kelayak-hunianbangunan tinggi mendapat perhatian lebih, yang padaakhirnya mendorong Institut Arsitektur Jepang
menerbitkan Pedoman Evaluasi Kelayak-hunian
dengan Getaran Bangunan pada tahun 1991. Buku
Pedoman ini kemudian direvisi pada 2004 dengan
memasukkan pengetahuan terbaru yang ada. Dalambuku Pedoman, kriteria evaluasi kelayak-hunianmelihat hubungan antara akselerasi respon maksimum
untuk kecepatan angin dengan periode ulang 1 tahunan
dan frekuensi natural bangunan.

■

■

■

■

■

(Halaman 4~5)

Kerusakan akibat Angin Kencang pada
Bangunan dan Konsep Mitigasi
Kerusakannya
oleh Hitomitsu Kikitsu, Institut Riset Bangunan

Gbr. 2 Definisi Faktor Pembebanan Tiupan(Rekomendasi Beban Bangunan Edisi 1981)

Kerusakan Serius pada Bangunan Akibat Angin
Kencang
Baru-baru ini dilaporka bahwa sering terjadi
kerusakan serius akibat tornado di Jepang dan di luar
negeri dengan dampak sosial yang besar. Masih jelasdalam ingatan kerusakan yang ditimbulkan oleh
tornado di beberapa kota di Jepang, yang berpusat di

Evaluasi Ketahanan terhadap Angin
Pada bulan Juni 1998, Undang-Undang Standar
Bangunan direvisi dimana dilakukan modifikasi
konsep disain dengan memasukkan “disain berbasis
5Terdapat dua pendekatan yang biasa digunakan
dalam verifikasi kekuatan cladding dan komponen
eksternal: disain struktural berdasarkan spesifikasi
standar member struktur dan disain struktural
berdasarkan kekuatan ijin.
Pada pendekatan yang pertama, ketahanan terhadap
tekanan angin diberikan dengan memilih spesifikasi
standar (jarak antar tumpuan, ketebalan pelat, dll.) darikatalog produk berdasarkan tingkat kebutuhan beban
disain, dan dengan demikian perhitungan struktural
tidak dibutuhkan dan ketahanan terhadapa tekanan
angin dapat diverifikasi dengan mudah.
Pada pendekatan kedua, ketahanan terhadap tekanan
angin diverifikasi dengan menghitung kekuatan ijin
tiap seksi struktur berdasarkan hasil uji kekuatan (Foto4). Dalam proses verifikasi ini, contohnya dalam hal
atap dan dinding baja, biasa digunakan nilai 2,0 ataulebih sebagai faktor keamanan untuk menetapkan
kekuatan ijin member
Berdasarkan hasil proses verifikasi dibutuhkan
kehati-hatian dalam melakukan disain, seperti dalam
menambah ketebalan pelat ataupun memperkecil
pengaku dan ruang untuk instalasi member konstruksi,agar mengurangi kemungkinan terjadi kerusakan.
Selain itu, banyak kasus fasilitas produksi dan
komersial dengan skala besar yang membutuhkan
keamanan aset dan preservasi funsionalitas bangunan.
Fasilitas seperti ini dapat diramalkan akan mengalami
beberapa jenis kerusakan akibat angin. Ketika atap dan
member eksterior lainnya terlepas dan tersebar, arus air
hujan akan dapat merusak kelengkapan di dalam ruang
dan mengakibatkan fasilitas menjadi tidak dapat
berfungsi. Pada bangunan fasilitas penting yangmenaungi fungsi-fungsi canggih, sekalipun struktur
utama tetap utuh maka atap, cladding dan komponen
eksternal yang terlepas serta tersebar dapat
mengakibatkan kerugian ekonomi yang besar.
Terkait disain tahan angin dalam Undang-UndangStandar Bangunan Jepang, digunakan periode ulang 50
tahunan. Dapat dikatakan bahwa kerusakan akibat
angin kencang dapat dimitigasi, tergantung tingkat
kepentingan bangunan fasilitasnya, dengan
memberikan beban angin bertahap pada member
eksternal dengan tingkat yang melampaui yangditentukan dalam Undang-Undang dan kemudian
memverifikasi daya tahan terhadap tekanan angin.
Saat ini, gaya angin tornado tidak diperhitungkan
dalam disain tahan angin, tetapi sampai tingkat tertentu
konsep ini dapat juga memitigasi kerusakan bangunan
akibat tornado.

Tsukuba di Prefektur Ibaragi pada tahun 2012 (Foto 1)
dan Koshigaya di Prefektur Saitama pada tahun 2013.
Sementara itu, kenyataannya adalah kerusakan yangdiakibatkan oleh topan jauh lebih besar dari kerusakan
akibat tornado (Foto 2~3). Dari berbagai strukturbangunan, struktur atap, dinding eksterior, bukaan dan
cladding dan komponen eksternal adalah yang rawan
terhadap efek angin kencang. Langkah pencegahan
terhadap kerusakan bangunan akibat angin adalah
dengan memitigasi kerusakan terhadap struktur
tersebut.
Foto 1 Contoh kerusakan akibat tornado (Tsukuba
tahun 2012)
Foto 2 Contoh kerusakan akibat topan (Miyakojima,
Okinawa tahun 2003)
Foto 3 Contoh kerusakan akibat topan (Miyakojima,
Okinawa tahun 2003)
Konsep yang Kondusif untuk Mitigasi Kerusakan
pada Cladding dan Komponen Luar
 Kondisi Kerusakan Khusus
Ketika suatu bangunan terkena angin kencang
dalam topan, timbul gaya angin sebagai hasil turbulensi
arus datang pada atap dan dinding yang menghadap
angin, dan mengakibatkan tekanan puncak negatif
setempat pada tepi atap dan dinding samping.
Undang-Undang Standar Bangunan Jepang
menjelaskan metoda perhitungan tekanan puncak
setempat. Menurut metoda ini, gaya aksi tiupan anginyang timbul dari tornado bisa dianggap mengikuti gaya
aksi tiupan agin topan. Akan tetapi, tidak seperti topan,
gaya yang dihasilkan oleh aliran udara ke atas (updraft)
khususnya saat pusaran tornado mendekati bangunan,
bekerja pada bangunan dan menambah kerusakan (lihat
Gbr. 1) sehingga perlu diberi perhatian.
Kerusakan akibat angin kencang akan pasti nampak
pada seksi yang rawan pada jalur angin pada suatu
bangunan. Kebanyakan kerusakan ditemukan padacladding dan komponen eksternal bangunan. Olehkarenanya, untuk mitigasi kerusakan akibat angin,
perlu dipastikan beban disain berdasarkan pemahaman
bagaimana gaya angin bekerja pada bangunan agar
dapat menentukan spesifikasi yang tepat untuk
cladding dan komponen eksterior.
Gbr. 1 Beban dan Gaya Luar yang Bekerja akibat
Tornado Konsep Verifikasi Kekuatan Member Eksternal
6

Notifikasinya juga banyak direvisi mengikuti
Rekomendasi untuk Pembebanan pada Bangunan(1993) [selanjutnya disebut Rekomendasi]. Nilai beban
angin yang diadopsi dalam penetapan Undang-Undang
pada tahun1950 adalah seragam di seluruh negeri dan
tidak dirubah selama 50 tahun, tetapi dalam revisi
Undang-Undang pada tahun 2000, nilai beban angindirubah dengan mempertimbangkan kondisi lokal dan
tambahannya. Selanjutnya, pada tahun 2007, Peraturan
Pelaksanaan Undang-Undang Standar Bangunan juga
direvisi dimana diwajibkan penyerahan dokumen
perhitungan struktural member eksterior pada saat
konfirmasi bangunan, yang sebelumnya tidak
diwajibkan.
Sementara itu, Institut Arsitektur Jepang sudah
merevisi buku Rekomendasi selama hampir 10 tahun
sejak pertama diterbitkan pada tahun 1981, dan versi
terbaru dijadwalkan terbit pada bulan Februari tahun
2015.
Dalam mendiskusikan standar dan spesifikasi untuk
disain bangunan tahan angin di Jepang, dalam artikel
ini juga disampaikan garis besar spesifikasi beban
angin yang dijelaskan dalam Undang-UndangStandar Bangunan dan Rekomendasi. Juga disampaikan
garis besar berbagai Pedoman terkait Ketentuan beban
angin dari Undang-Undang Standar Bangunan yangdipersiapkan oleh organisasi-organisasi industri terkait.

Foto 4 Contoh uji kekuatan sambungan atap lipat
 Berbagi Informasi tentang Aplikasi Member
Karena penilaian kinerja cladding dan komponen
eksternal biasanya dipercayakan ke perusahaan
konstruksi dan pabriknya, bagaimana menentukan
peran yang sesuai dalam verifikasi struktural menjadi
tidak jelas. Oleh karenanya sangat penting untuk
berbagi informasi mengenai kekuatan dan properti
lainnya dari member struktur dengan disainer lain,
perusahaan konstruksi dan produsen member
konstruksi selama proses dari disain hingga konstruksi.
Studi mengenai kerusakan yang baru terjadi
menunjukkan bahwa kerusakan sering disebabkan oleh
memburuknya member struktural dan hilangnya
kekuatan dan juga karena penggunaan metodeperbaikan yang tidak tepat. Contoh-contoh ini
menunjukkan bahwa perawatan yang tepat untuk
cladding dan komponen eksternal dan serta perbaikan
yang pas tidak dapat diabaikan dalam mitigasi
kerusakan member akibat angin kencang.
■

■

■

■

■

(Halaman 6~8)

Ketentuan Beban Angin pada
Undang-Undang Standar Bangunan
JepangKetentuan Beban Angin dalam Undang-UndangStandar Bangunan
Sementara buku Rekomendasi selalu direvisi tiap 10
tahun oleh Institut Arsitektur Jepang untuk tetap
menggambarkan kemajuan riset terbaru, ketentuan
mengenai beban angin dalam Undang-UndangStandar Bangunan tidak terlalu sering direvisi sejak
penerbitan Undang-Undang tersebut pada tahun 1950.
Akan tetapi, setelah revisi Undang-Undang pada tahun
1998 (pengenalan disain berbasis kinerja dalam standarbangunan), telah dilakukan banyak revisi dan dibuat
persyaratan baru dalam Peraturan Pelaksanaan dan
notifikasi terkait pada tahun 2000. Pada saat bersamaan
juga dilakukan revisi Ketentuan pada Undang-Undang
berdasarkan buku Rekomendasi (1993). Dengan nilai
beban angin yang ditentukan seragam secara nasional
setelah terbitnya Undang-Undang pada tahun 1950,
belakangan sudah dimungkinkan untuk menggunakan
beban angin yang lebih rasional untuk menggambarkan
kondisi lokal dan sekitarnya serta karakteristik
struktural masing-masing bangunan. Di bawah ini
adalah beberapa pendekatan yang digunakan untuk

oleh Yasuo Okuda, Institut Manajemen Pertanahan dan
Infrastruktur Nasional
Pengantar
Artikel (1) Tujuan dari Undang-Undang dan Sistem
Undang-Undang Standar Bangunan Jepang
menyatakan, “Objektif dari undang-undang ini adalah
untuk menetapkan standar minimum terkait lokasi,
struktur, fasilitas dan penggunaan bangunan yang dapat
melindungi hidup, kesehatan, dan properti bangsa, dan
karenanya dapat menyumbang pada kesejahteraan
publik.” Sebagaimana dinyatakan, Undang-Undang ini
mengatur konstruksi tiap jenis bangunan di Jepang, danmemberikan standar minimum yang perlu diperhatikan
dalam konstruksi bangunan.
Pada tahun 2000, Peraturan Pelaksanaan
Undang-Undang Standar Bangunan (Undang-Undang)dan Notifikasinya banyak direvisi, dan Ketentuan
terkait beban angin dalam Peraturan Pelaksanaan dan
7dalam Undang-Undang.

menentukan beban yang lebih rasional:
 Klarifikasi pemisahan beban angin untuk rangka
struktural dan member eksterior
 Penggunaan kecepatan angin standar Vo Penggunaan klasifikasi kekasaran permukaan tanah Penggunaan faktor efek tiupan
 Penetapan (dalam perhitungan kekuatan kritis) dua
tingkat beban (kriteria kerusakan dan kriteria
keamanan) Penggunaan unit SI Pengembangan koefisien gaya angin, dll

 Perbedaan Khusus dalam Spesifikasi Beban
Angin antara Undang-Undang Standar Bangunan
dan Rekomendasi untuk Beban pada Bangunan
 Klarifikasi pemisahan beban angin pada rangka
struktural dan member eksterior
Walaupun koefisien gaya angin yang agak biasa
diaplikasikan untuk rangka struktural dan member
eksterior dalam Undang-Undang Standar Bangunan
sebelum revisi tahun 2000, beban angin tidak secara
jelas dipisahkan antara kedua kategori. Akan tetapi,
setelah revisi Undang-Undang pada tahun 2000, beban
angin untuk rangka struktur dan member eksteriormenjadi dipisah lebih jelas sejalan dengan
Rekomendasi, yang dimasukkan ke dalam Peraturan
Pelaksanaan dan Notifikasi terkait.
Beban Angin untuk rangka struktural adalah gaya
angin yang bekerja pada keseluruhan strukturbangunan, dan berubah tergantung arah angin. Beban
pada member eksterior adalah gaya angin yang bekerja
pada material atap dan member eksterior lainnya (luas:
sekitar1~5 m2), dan menunjukkan plus dan minus nilai
maksimum untuk semua arah angin. Karenanya,
tekanan angin per luas mempunyai hubungan: bebanpada member eksterior > beban pada rangka struktur.

Perbedaan antara Undang-Undang Standar
Bangunan dan Rekomendasi untuk Beban pada
Bangunan Prinsip Dasar yang Diterapkan dalam
Undang-Undang Standar Bangunan dan
Rekomendasi untuk Beban pada Bangunan
Walaupun ketentuan dalam buku Undang-Undang
yang saat ini digunakan berdasarkan buku
Rekomendasi (1993), terdapat perbedaan mendasar
diantara keduanya. Karena Undang-Undang Standar
Bangunan memiliki kekuatan hukum, maka secara
hukum tidak dimungkinkan melakukan penilaian yangbertentangan dengan buku Undang-Undang. Juga,dengan ditentukannya tingkat beban minimum, makasebuah disain tidak diijinkan menggunakan beban yanglebih rendah daripada standar minimum sebagaimana
tercantum dalam buku Undang-Undang, tetapi disain
dengan beban di atas beban standar minimum diijinkan.
Sebaliknya, Rekomendasi tidak memiliki kekuatan
hukum; seorang disainer struktur dapat menunjukkan
konsep dan parameter yang dibutuhkan untuk membuat
disain struktural sehingga ia dapat memilih tingkat
beban yang perlu (beban angin dasar dipilih untuk
angin kencang dengan periode ulang 100 tahunan, dandisainer struktur dapat memilih tingkat beban dengan
konversi koefisien).
Sebagaimana ditunjukkan di atas dan berkebalikkan
dengan Undang-Undang Standar Bangunan, buku
Rekomendasi bukanlah dokumen yang memiliki
kekuatan hukum. Namun demikian, Rekomendasi
sering diacu ketika terdapat metode evaluasi dalambuku Undang-Undang yang tidak dapat digunakan,seperti koefisien gaya angin untuk bangunan dengan
konfigurasi arsitektur khusus, kecepatan angin yangbertambah akibat bentuk tanah atau karakteristik
respon getaran dari bangunan tinggi lebih dari 60 m.
Dapat dikatakan bahwa buku Rekomendasi menjadi
pelengkap ketentuan mengenai beban angin yang diatur

 Pengenalan kecepatan angin standar Vo
Sebelum revisi pada tahun 2000, Undang-UndangStandar Bangunan menentukan tekanan kecepatan qadalah 60 √h dan beban angin dianggap seragam diseluruh negeri. Setelah revisi 2000, tekanan kecepatan
q sudah ditentukan menggunakan kecepatan anginstandar Vo, distribusi vertikal kecepatan angin
berdasarkan klasifikasi kekasaran, faktor efek tiupan
dan pengaruh lainnya dan, selanjutnya juga
mempertimbangkan kondisi setempat dan sekitarnya
dan karakteristik struktural masing-masing bangunan.
Gbr. 1 menunjukkan kecepatan angin standar Vo di
Jepang yang ditetapkan “30~46 m/s tergantung tingkat
kejadian kerusakan angin berdasarkan sejarah yangdicatat mengenai topan dan dan properti terkait
lainnya.” Angka 30~46 m/s diperoleh dari konversi
kecepatan angin maksimum tahunan yang tercatat
kantor meteorologi di seluruh negeri menjadi
kecepatan angin dengan periode ulang 50 tahunan(kecepatan angin rata-rata 10 menitan pada ketinggian
10 m di atas muka tanah dengan klasifikasi kekasaran
permukaan II). Gambar menunjukkan kecepatan anginstandar di berbagai kota, kota kecil dan desa di Jepang
8

ijin dan tetap menggunakan perhitungan kekuatan
horisonal untuk menetapkan tingkat beban, tetapi
setelah revisi tahun 2000, Undang-Undang
memperkenalkan perhitungan kekuatan juga. Dalam
perhitungan kekuatan kritis diberikan dua
kriteria—kriteria kerusakan dan kriteria
keamanan—dan juga beban terkait. Untuk beban angin,ada dua tingkat beban dengan periode ulang 50 tahunandan 500 tahunan, dan beban yang sesuai dengan
kriteria keamanan ditetapkan 1,6 kali beban menurut
kriteria kerusakan.

pada tahun 2000 yang dibagi menjadi sembilan
wilayah yang klasifikasi menurut tingkat kecepatan
angin.
Gbr. 1 Gambar Kecepatan Angin Standar Vo Pengenalan klasifikasi kekasaran permukaan
tanah
Dalam buku Rekomendasi, kekasaran permukaan
tanah dipilih oleh disainer struktur dari antara limaklasifikasi dan foto dalam Tabel 1 dibuat berdasarkan
penilaiannya. Sebaliknya, Undang-Undang Standar
Bangunan klasifikasi mengadopsi distribusi vertikal
kecepatan angin (Gbr. 2) yang serupa dengan yang ada
di Rekomendasi, tetapi dalam Undang-Undang,kekasaran permukaan tanah dengan jelas dibagi
menjadi empat klasifikasi menurut areanya (Tabel 2)
untuk menghilangkan ketidak-jelasan dalam klasifikasi.
Karena kekasaran permukaan kalsifikasi I dan IV
ditetapkan oleh kantor administrasi berdasarkan
Undang-Undang, maka di kebanyakan daerah diadopsi
klasifikasi II dan II (lihat Tabel 2)

 Penggunaan Si (Unit Sistem Internasional)
Sebelum revisi pada tahun 2000, Undang-UndangStandar Bangunan menerapkan sistim unit keteknikan,
tetapi setelah penggunaan SI (Unit Sistim
Internasional) dalam Standar Industri Jepang padatahun 1991, maka SI juga diadopsi dalam
Undang-Undang. Dalam unit sistim keteknikan yangsebelumnya digunakan, baik massa (kg) maupun gaya(kgf) digunakan, tetapi keduanya hampir tidak bisa
dibedakan dan sering menimbulkan salah pengertian.
Akan tetapi, dalam sistim SI, massa (kg) dan gaya (N)jelas berbeda, dan hubungan gaya adalah 1kgf = 1 kg x
g (percepatan gravitasi) ≒ 9.8 N. Sebagai hasilnya,
tekanan angin yang sebelumnya dinyatakan dengan
kgf/m2 sekarang dengan SI menjadi N/m2, dan dalamsistim unit SI diambil suatu nilai numerik sekitar 9,8
kali nilai konvensional. Sementara itu, unit SI
diperkenalkan dalam Rekomendasi pada tahun2004.

Tabel 1 Klasifikasi Kekasaran Permukaan dan Kondisi
Permukaan dalam Rekomendasi untuk Beban pada
BangunanGbr. 2 Distribusi Vertikal Arah Angin yang Dijelaskandalam Undang-Undang Standar Bangunan
Tabel 2 Klasifikasi Kekasaran Permukaan yang
Dijelaskan dalam Undang-Undang Standar Bangunan
 Pengenalan faktor efek tiupan
Faktor efek tiupan Gf diperkenalkan pada revisi
tahun 2000 Undang-Undang dan sesuai dengan
Rekomendasi. Nilai numerik faktor efek tiupan Gf
ditentukan berdasarkan klasifikasi kekasaran
permukaan tanah dan ketinggian bangunan dengan
mempertimbangkan turbulensi angin dan ukuran
bangunan dan karakterisik struktural. Sebaliknya,
metoda yang diadopsi dalam Rekomendasi, disainer
struktur mendapatkan faktor efek tiupan dengan
mempertimbangkan turbulensi angin, ukuran bangunan
dan karakteristik struktural dan dengan menggunakan
formula perhitungan.

 Pengembangan koefisien gaya angin, etc.
Dalam Undang-Undang Standar Bangunan sebelum
revisi pada tahun 2000, koefisien angin dan koefisien
tekanan angin dinyatakan dalam diagram dengan
menggunakan seksi bangunan dua dimensi, namun
setelah revisi Undang-Undang pada tahun 2000, seksi
dua dimensi dirubah menjadi tiga dimensi. Selanjutnya,
sejak tahun 2008, dimulai proyek subsidi
pengembangan standar bangunan dengan menerapkan
uji terowongan angin dan uji lainnya untuk
menurunkan koefisien gaya angin untuk atap limasan,
pelat iklan di atas atap, pagar teras dan member lainnya.
Pada tahun 2013 koefisien ini dapat diacu oleh disainer
struktur.

 Penetapan (perhitungan kekuatan kritis) dua
tingkat beban (kriteria kerusakan dan kriteria
keamanan)
Sebelum direvisi pada tahun 2000, Undang-UndangStandar Bangunan menggunakan perhitungan tegangan

Pedoman Disain Tahan Angin dari Berbagai
Organisasi Industri
Disainer struktur adalah orang yang harus
menyerahkan dokumen perhitungan struktur untuk
9

Arsitektural JASS14 Pekerjaan Dinding Tirai(1996)
 Asosiasi Jendela Api Dinding Tirai: Standar Kinerja
Dinding Tirai (2006)
 Asosiasi Sistim Beton Pracetak: Pedoman Disain,
Contoh Perhitungan Dinding Tirai Pracetak (versi
revisi sementara)
Bukaan (pintu, kaca jendela, dll) Asosiasi Rolling Shutter & Rolling Doors Jepang:Standar Perhitungan Kekuatan Tahanan terhadap
Tekanan untuk Shutter Doors dan Overhead Doors(2003)
 Institut Arsitektur Jepang: Spesifikasi Standar
Arsitektural JAS17 Pekerjaan Kaca (2003)*****
Garis Besar mengenai beban angin pada bangunan
yang diadopsi di Jepang dijelaskan dengan
membandingkan ketentuan beban angin dalam
Undang-Undang Standar Bangunan dan pedomandalam Rekomendasi untuk Bangunan dari Institut
Arsitektur Jepang. Selanjutnya pedoman untuk disain
tahan angin terkait member eksterior bangunan yang
disiapkan oleh organisasi industri terkait juga
diperkenalkan.

member eksterior bangunan (material atap, dinding
eksterior, bukaan, dll), akan tetapi seringkali disain dan
instalasi member yang dihitung tersebut diserahkan
kepada orang yang mengkhususkan pada jenis member
struktural tersebut. Dengan situasi tersebut, organisasi
industri untuk member eksterior telah mempersiapkan
Pedoman seperti di bawah ini: Pedoman-pedoman ini
membantu disainer struktur, pemilik pekerjaan, dansupervisor dalam menentukan apakah daya tahan
terhadap angin dari member eksterior tersebut sesuai
dengan ketentuan beban angin pada Undang-UndangStandar Bangunan.
Material Atap Asosiasi Industri Genteng Jepang dan lainnya:
Pedoman Disain dan Instalasi Standar Genteng(2001)
 NPO Pusat Teknis Penyediaan Eksterior: Pedoman
untuk Penutup Batu Hias untuk Atap Rumah dan
Disain dan Instalasi Tahan Air (2002)
 Asosiasi Atap Metal Jepang dan Masyarakat
Konstruksi Baja Jepang: Standar Struktur Atap Baja
Lembaran SSR2007
 Asosiasi Pengembangan Tembaga Jepang: Manual
Struktur Atap Tembaga Lembaran (direvisi tahun
2004)
 Institut Arsitektur Jepang: Spesifikasi Standar
Arsitektural Jepang JASS12, Pekerjaan Atap (2004)
Dinding Eksterior
 Institut Arsitektur Jepang: Spesifikasi Standar
Arsitektural Jepang JASS27, Pekerjaan Dinding
Eksterior Kering (2004)
 Asosiasi Produsen Pelapis-dinding Berserat:
Pelapis-dinding Tipe Berserat dan Eksekusi Standar(versi kedua tahun 2009), Peningkatan Kualitas dan
Durabilitas Perumahan dan Struktur Ventilasi Dinding
Eksterior (2001)
 Asosiasi Industri Pelapis-dinding Metal Jepang:
Manual Pelaksanaan dari Asosiasi Industri
Pelapis-dinding metal Jepang (2008)
 Asosiasi Asosiasi Pelat Semen Ekstrusi: SpesifikasiStandar untuk Pelaksanaan PSE (2010)
 Institut Arsitektur Jepang: Spesifikasi Standar
Arsitektural JASS21 Pekerjaan Panel ALC (2005)
 Asosiasi Panel Beton Rongga Ringan Autoclave:
Pedoman Disain Struktur Panel ALC (2004),
Pedoman Konstruksi dan Disain Panel Tipis ALC(Oktober 2002), Standar Struktur Pemasangan ALC(2004)
 Institut Arsitektur Jepang: Spesifikasi Standar

■

■

■

■

■

(Halaman 9~10)

Evaluasi Kelayak-hunian Terkait
Getaran Bangunan akibat Angin
Oleh Osamu Nakamura, Wind Engineering
Institute Co., Ltd.
Seperti diketahui angin dapat mengakibatkanbangunan bergetar. Ketika terjadi getaran akibat angin
terjadi ketidak-nyamanan, mual, mabuk dan efek lainyang tidak diinginkan yang dapat menimbulkan
keluhan dan kerusakan bangunan. Selanjutnya, bila
bangunan bergetar lebih keras, dapat terjadi kepanikan
dan menimbulkan kekacauan. Bagaimana getaran
dirasakan tergantung lingkungan sosial dan sensifitas
personal, dan tidak dapat dievaluasi dengan objektif;
dan juga, kriteria terkait getaran pada bangunan
berbeda di tiap negara. Sementara itu,bila orang tidak
merasakan getaran pada suatu bangunan pada saat ada
getaran, kegelisahan hilang dan sensitifitas terhadap
getaranpun berkurang.
Topik khusus dalam diskusi artikel ini adalah:bagaimana bangunan bergetar ketika ada angin,bagiamana orang merasakan getaran akibat angin
10Persepsi seseorang dan sensitifitasnya terhadap getaran
berbeda berdasarkan amplitudo yang ditargetkan dalamevaluasi, tetapi, ketika mengevaluasi kelayak-hunian
terkait getaran akibat angin, maka akselerasi merupkan
faktor yang sering digunakan.
Karena tidak ada alasan pasti mengapa akselerasi
sering digunakan, dapat dikatakan bahwa persepsi
seseorang terhadap getaran sangatlah dipengaruhi oleh
respon fisik terhadap getaran lantai. Akan tetapi,
getaran bangunan yang mempertimbangkan
kelayak-hunian sering dapat diterima sebagai getaran
periode tunggal, sedangkan displasemen, kecepatan,
akselerasi dan guncangan saling terkait dengan adanya
frekuensi. Karena itu yang manapun yang digunakan
dalam evaluasi akan memberikan hasil yang secara
subtansial identik.
Gbr. 2 menunjukkan hasil diskusi mengenai
hubungan antara akselerasi dan ambang rata-rata
dimana getaran mulai dirasakan. Gambar tersebut
didasarkan pada hasil survei besar yang diperoleh dariuji laboratorium dan dari bangunan aktual yangdiberikan angin kencang dan dilakukan evaluasi
statistik terhadap hasil kuesionernya. Plot gambar
menunjukkan nilai rata-rata ambang persepsi getaran
dengan deviasi personal, atau probabilitas persepsi
50%. Tepatnya, sebagai contoh, Gbr. 2 menunjukkan
akselerasi puncak sekitar 5cm/s2 dalam lingkungan
frekuensi 0,2 Hz, yang artinya 50% orang merasakan
getaran ketika menerima frekuensi 0,2 Hz denganakselerasi puncak 5cm/s2.
Diperoleh bahwa ambang persepsi getaran rata-rata
menunjukkan perbedaan (symbol berbeda dalamgambar) tergantung pada organisasi yang memeriksa;
dan bahwa ternyata dari berbagai organisasi yangberbeda terdapat tren yang sama dalam persepsi
terhadap getaran dan hanya terdapat relatif sedikit
deviasi seperti terlihat dalam gambar. Trenmenunjukkan bahwa persepsi terhadap getaran
tergantung pada frekuensi, dan terlihat tendensi bahwa
getaran sangat dirasakan dalam lingkungan frekuensi
1~3 Hz.

diperlakukan di beberapa negara, dan khususnya
penanggulangan apa yang dilakukan di Jepang
terhadap getaran akibat angin.
Getaran Bangunan akibat Angin
Ketika angin mengakibatkan sebuah bangunan
bergetar, getaran yang dominan pada bangunan rendah
adalah pada arah angin, sedangkan pada bangunan
tinggi, pola getaran lebih rumit dan terdiri dari getarantranslasional dengan dua komponen horizontal (padaarah angin dan arah angin silang) serta getaran
rotasional akibat torsi. Karena getaran acak demikian
merupakan hasil dari gaya eksternal yang berubahtidak beraturan dalam hal waktu dan ruang, getaran
tersebut terdiri dari respons berragam komponen
frekuensi dan karenanya tidak dapat dievaluasi dengan
menggunakan frekuensi tunggal saja.
Akan tetapi, pada bangunan tinggi, komponen
frekuensi natural primer daripada getaran translasionalyang menonjol. Khususnya, time history dari akselerasi
yang merupakan tujuan evaluasi artikel ini dapat
dikatakan sebagai getaran harmonikdari frekuensi
natural primer yang disertai modulasi amplitudo acakyang cukup halus seperti pada contoh dalam Gbr. 1.
Dalam prakteknya, getaran terjadi dengan gabungan
getaran translational dua arah dan getaran torsional.
Akan tetapi, tipe getaran ini muncul bergantian, dan
respon maksimum terhadap getaran tranlasional dua
arah jarang muncul bersamaan dengan getaran
torsional.
Akibatnya, bahkan ketika akselerasi maksimum
getaran translasional dua arah ataupun getaran torsional
dianggap sejalan dengan akselerasi maksimum darigabungan getaran translasional dan torsional, hasil
evaluasi tidak menunjukkan perbedaan nyata. Lebihjauh lagi, ketika frekuensi natural pada arah getaran
berbeda, tingkat persepsi seseorang terhadap getaran
berbeda menurut frekuensi, sehingga evaluasi
kelayak-hunian dapat dilakukan berdasarkan arahgetaran.
Gbr. 1 Akselerasi Time history di Bagian Atas
BangunanGbr. 2 Ambang Persepsi Rata-Rata terhadap Getaran

Persepsi terhadap Getaran
Karena persepsi dan sensitifitas orang terhadap
getaran sangat tergantung pada displasemen, kecepatan,
guncangan dan faktor lainnya, tidaklah mudah untuk
menunjukkan faktor mana yang paling signifikan
dalam persepsi dan sensitifitas terhadap getaran.

Kriteria Daya Layan Hunian di Beberapa Negara
Untuk menghadapi isu terkait getaran bangunan
akibat angin, kriteria daya layan penghuni di bebarapa
negara telah distandarisasi. Gbr. 3 menunjukkan
perbandingan kriteria yang representatif untuk
beberapa negara. Di beberapa negara digunakan
11deviasi standar untuk akselerasi dan bukan nilai puncak
akselerasi, namun demikian dalam gambar ini
digunakan kriteria yang menggantikan nilai puncak.
Kriteria ini distandarisasi sehinga akselerasi puncak
selama periode ulangnya tidak melampaui nilai
frekuensi natural bangunan. Akan tetapi, kirteria
Jepang menunjukkan tingkat10, 30, 50, 70dan 90%
probabilitas persepsi, dan penentuan tingkat probabiitas
persepsi dengan periode ulang 1 tahunan digunakan
untuk penilaian disainer struktur. Bangunan di Jepang
biasanya didisain dengan target probabilitas persepsi
50%. Dalam kriteria Australia, digunakan periodeulang jamak.
Dalam hal periode ulang pendek, perlu
dipertimbangkan bagaimana menghadapi getaran rutin,
dan dalam hal periode ulang panjang, perlu
dipertimbangkan bagaimana menangani getaran besar
yang terjadi jarang sekali; tetapi, penentuan periodeulang sangat tergantung pada lingkungan sosial dan
konsep tiap negara.

■

■

■

■

■

(Halaman 11~14)

Disain Tahan Angin berbasis Kinerja
untuk Kota Vertikal 300 m
oleh Kiyoaki Hirakawa, Takenaka Corporation
Garis Besar Bangunan dan Struktur
ABENO HARUKAS (selanjutnya HARUKAS)
adalah gedung pencakar langit tertinggi Jepang, dengan
ketinggian 300 meter, yang diselesaikan pada bulan
Maret 2014 (Foto 1).
Lokasi gedung adalah di Abeno, Osaka, yangmerupakan kota yang mewakili Jepang dan area
metropolitan terbesar ke tujuh dunia. Selama beberapa
tahun terakhir area ini telah bertumbuh pesat dan
menjadi pusat perhatian.
HARUKAS merupakakan kota vertikal super tinggi
dengan luas lantai sekitar 212.000 meter kuadrat.
Berdiri dengan 60 lantai di atas permukaan dan 5 lantai
di bawah permukaan, menara ini menggabungkan
berragam fungsi: stasiun terminal, department store,
museum seni, kantor, hotel, observatorium, ruang
parkir dan lainnya. Tidak ada bangunan lain denganukuran ini yang dibangun di atas sebuah stasiun
dimanapun di dunia.
Jepang merupakan negara dengan paling banyak
gempa bumi dan rawan topan. Detil disain gempa
berbasis kinerja untuk gedung ini diringkas di Ref.1.
Paper ini berfokus pada disain tahan angin berbasis
kinerja untuk HARUKAS sebagaimana di bawah ini.
Ketika angin kencang berhembus pada sebuah
bangunan, Karman vortex akan timbul pada sisi
dimana angin turun dan mengakibatkan bangunan
diguncang arah ortogonal terhadap angin. Ilustrasi padaGbr. 1 menunjukkan visualisasi status Karman vortex
yang menunjukkan bahwa pada kasus HARUKAS(kanan bawah) efek Karman vortex berkurangdibandingkan pada bangunan solid kotak (kiri bawah).
Kualitas karakteristik aerodinamis sangatlah penting
dalam disain tahan angin sebuah gedung pencakarlangit setinggi 300 meter. Satu “kekurangan” tipebangunan seperti HARUKAS adalah bentuk bangunan
dengan kinerja aerodinamis yang secara efisien
mengurangi momen guling yang bekerja padabangunan yang mengalami Karman vortex.
Seperti digambarkan dalam Gbr. 2, superstruktur
terdiri dari tiga “blok” dengan jarak sempadan pada sisi

Gbr. 3 Perbandingan Kriteria Daya Layan Penghuni
untuk Bangunan Tinggi di Beberapa Negara.
Penanggulangan Getaran Bangunan akibat Angin
Untuk memitigasi getaran bangunan akibat angin,
digunakan metode yang meningkatkan kekakuan
bangunan. Akan tetapi, seperti terlihat pada Gambar 2
dan 3, pada zona frekuensi renda 1Hz atau kurang,
sekalipun getaran dimitigasi dengan meningkatkan
kekakuan, frekuensi natural akan meningkat dimana
pada akhirnya akan meningkatkan kemungkinan
getaran akan terasa dan kelayak-hunian tidak akanmeningkat. Untuk memperbaiki hal ini, kebanyakan
digunakan metode yang meningkatkan kemampuan
peredaman getaran. Dalam hal ini, karena tingkat
akselerasi rendah biasanya ditujukan untuk
meningkatkan kelayak-hunian; perlu menerapkan
sistim peredaman yang efektif sekalipun pada zonadengan akselerasi rendah. Saat ini, banyak bangunan
tinggi yang dibangun dengan instalasi alat peredam
getaran.
Sebaliknya, dari perspektif perencanaan arsitektural,ada metoda perancangan lantai dan posisi bidang
sesuai dengan frekuensi dan perkiraan penggunaan
bangunan. Selanjutnya, untuk mencegah persepsi
visual dan auditori terhadap getaran, penanganan yangdilakukan adalah untuk mencegah decit pada dinding
partisi dan member struktural sekunder dan untuk
mencegah getaran tirai jendela dan lampu gantung.
12

analisa respons moda spektrum dengan hanya
mempertimbangkan mode pertama saja. Hubungan
antara gaya geser dasar pada kecepatan angin untuk“Level 2” sesuai dengan periode ulang 500 tahunan
dan sudut angin ditunjukkan pada Gbr. 3. Gaya geser
dasar maksimum dalam arah Utara-Selatan (Y), sisi
sempit gedung, muncul pada sudut angin 85o, dekat
dengan arah Timur-Barat (X) (Gbr. 3(b)).

utara. Blok bawah diperuntukkan untuk department
store, tengah untuk kantor dan atas untuk hotel. Blok
atas memiliki atrium besar di tengah. Di antara blok
dengan bagian atas dari blok atas terdapat lantaitransfer rangka batang. Untuk menambah kekakuan
horizontal dan torsi terhadap gempa bumi danbangkitan angin, dipasang mega-rangka batang
outrigger pada lantai transfer dan blok tengah
Keseluruhan ada empat tipe peredam, baik viscousdan histeresistik yang ditempatkan utamanya pada
empat sudut di blok bawah, sekitar inti tengah (centralcore) di blok tengah dan sekitar atrium di blok atas
untuk menyerap energi gempa bumi atau angin. Selain
itu, ada dua jenis peredam massa (mass damper)(AMD dan ATMD) yang dipasang pada lantai 56 untuk
meningkatkan kelayak-hunian khususnya hotel di blokatas. Di bawah ini digambarkan detil evaluasi
kelayak-hunian terhadap beban angin.
Struktur yang kokoh dengan outrigger dan bautgeser membantu mengurangi periode natural bangunan
dan mencegah terjadinya getaran aerodinamis yangtidak stabil (fenomena guncangan menimbulkan
guncangan lebih besar) yang mana dapat timbul padabangunan biasa dengan periode lebih lama. Lebih lagi,
penggunaan peredam kontrol getaran juga mendorong
kinerja peredaman untuk menahan getaran bangunan
akibat angin kencang dan meredakannya dalam waktu
singkat.

Foto 2 Uji Terowongan Angin
Gbr. 3 Hubungan antara Gaya Geser Dasar dan Sudut
Angin
Perhitungan Beban Angin
Beban angin pada semua lantai saat gaya geser dasar
terbesar pada sudut 175o dan 85o untuk arah X dan arah
Y masing-masing ditunjukkan pada Gbr. 4 dalamperbandingan dengan beban seismik untuk “Level 2”
Beban seismik melampaui beban angin di semua
lantai dalam arah X dan hampir semua lantai kecuali
untuk beberapa lantai bawah dalam arah Y. Untuk
disain potongan digunakan beban dengan kedua jenis
beban sebagai beban luar.
Gbr. 4 Perbandingan antara Beban Angin dan Beban
Seismik.
Studi Getaran Aerodinamik Tidak-stabil
Kecepatan angin ketika frekuensi yang timbul akibat
Karman Vortex berdasarkan pengukuran tekanan anginsama dengan frekuensi natural bangunan (0,169 Hz) diarah Y adalah sebesar 97,9 m/sec., sebesar 1,4 kali
daripada kecepatan angin (66,6 m/sec.) dengan intervalulang 500 tahunan.
Terlihat bahwa gedung ini memiliki konfigurasi
yang tidak memungkinkan terjadi getaran aerodinamikyang tidak stabil, karena lebar gedung bervariasi
berdasarkan tingginya pada arah Y dimana tekanan
angin yang lebih besar adalah mengikuti arah ortogonal
dengan arah angin 90odan 270o.
Namun demikian, dilakukan percobaan getaran
aerodinamik dengan mempertimbangkan bahwa blok
atas lebih tipis dan mungkin rawan terhadap getaran
torsi. Percobaan dilakukan dengan menggunakanmodel 3D dengan 5 massa terpusat yang memiliki
besaran yang sama untuk massa, eigenvalue dan
peredaman (0,03 untuk mode translational dan 0,014
untuk mode torsional) sebagai nilai disain (Foto3).
Hasilnya, diperoleh bahwa getaran aerodinamik tidak
stabil tidak terjadi pada kecepatan angin kurang dariFoto 1 Tampak arah Timur LautGbr. 1 Status Karman Vortex
Gbr. 2 Perencanaan Struktur
Garis Besar Disain Tahan Angin
Tabel 1 menunjukkan kecepatan angin, kriteria danitem lainnya dalam mengembangkan disain tahan angin
berbasis kinerja untuk gedung ini.
Table 1 Item yang Dipelajari dalam Disain Tahan
Angin
Garis Besar Uji Terowongan Angin
Uji pengukuran tekanan angin dilakukan untuk
menentukan tekanan angin yang bekerja pada gedung
ini. Ukuran model uji terowongan angin untuk
keperluan tersebut adalah 1/500, dan rentang
modelingnya adalah radius 700 meter (Foto 2). Ada
sekitar 600 titik ukur yang ditempatkan pada model
akrilik untuk mengukur tekanan angin.
Gaya geser dasar (base shear) dihitung dengan13■

1,2 kali kecepatan angin disain dengan periode ulang
500 tahunan, seperti pada Gbr. 5.

■

■

■

■

(Halaman 15~18)
Teknologi Aplikasi Baja

Foto 3 Percobaan getaran aerodinamik
Gbr. 5 Uji Getaran Aerodinamik

Detil Dasar mengenai Sambungan Baut
Kekuatan Tinggi

Evaluasi Kelayak-hunian
Pada blok atas gedung ini akan ada sebuah hotel,
yang membutuhkan kenyamanan hunian sehingga
akselerasi response harus di bawah sekitar 3 cm/sec2,
pada Kelas H-3011 (sekitar 30% penghuni merasakan
tremor) dengan interval ulang satu tahunan. Untuk
tujuan tersebut, dua jenis peredam masa aktif
diinstalasi pada lantai 56 untuk mengurangi akselerasi
respon dalam hal terjadi angin kencang.
Kedua peredam masa aktif akan bekerja hanya
ketika periodenya sinkron dengan periode natural
gedung, yaitu sekitar 6 detik. Salah satu peredam masa
aktif (active mass damper) (AMD) di sisi Timur
merupakan pendulum konvensional. Yang lainnya,
peredam masa aktif selaras (active tuned massdamper)(ATMD) pada sisi Barat adalah pendulum
gantung konvensional yang digabung dengan
pendulum terbalik untuk mengurangi panjang gantung(2.2 m) dan tidak melebihi ketinggian plafon seperti
pada Gbr. 6
Kelayak-hunian ruangan hotel ditingkatkan dengan
peredam massa untuk sisi sempit gedung(Utara-Selatan; arahY) seperti pada Gbr. 7. Akan tetapi,
getaran pada sisi lebar (Timur-Barat; arah X) cukup
kecil tanpa peredam massa.
Gedung ini memberikan kelayak-hunian tingkat tingi
dengan cara mereduksi akselerasi guncangan dalamarah pendek sampai sekitar separuh ketika angin
kencang berhembus, dengan perkiraan frekuensi
beberapa hingga sepuluh waktu ganjil per tahun.

oleh Kelompok Riset Produk Baja untuk Konstruksi
Bangunan, Federasi Besi dan Baja Jepang
Dalam penyambungan member kerangka baja
dengan baut kekuatan tinggi, ada dua metode yangbiasa digunakan: sambungan geser dan sambungantarik. Kedua jenis baut kekuatan tinggi yang sering
digunakan adalah: baut heksagonal kekuatan tinggi danbaut geser torsi kekuatan tinggi. Di samping baut yangdiproduksi dengan menggunakan material baja untuk
kegunaan umum, terdapat juga baut galvanis celup
panas dan baut yang dibuat dengan baja tahan api, baja
cuaca dan baja stainless, aplikasinya tergantung dari
lingkungan. Diameter nominal baut yang digunakan
biasanya M16, M20, M22 dan M24. Di samping itu,
beberapa produsen baut menawarkan diameter lebih
besar seperti M26 dan M30.
Saat ini, grade baut kekuatan tinggi yang paling
sering digunakan dalam pembangunan konstruksi diJepang adalah F10T (kuat tarik: 1.000 N/mm2), dangrade baut galvanis celup panas adalah F8T (kuat tarik:
800 N/mm2). Di waktu lampau, baut F13T (kuat tarik:
1.300 N/mm2) diproduksi tetapi kemudian dilarang
karena timbulnya fraktur tunda (delayed fracture).
Kemudian, terkait grade F8T, F10T dan F11T (kuattarik 1.100 N/mm2) Standar Industri Jepang (JIS),
penggunaan baut F11T dilarang untuk hampir seluruh
bagian. Selanjutnya, F11T tidak dicantumkan dalam
Buku Pedoman Disain dan Fabrikasi Sambungan Baut
Kekuatan Tinggi yang diterbitkan oleh Institut
Arsitektur Jepang.
Tabel 1 menunjukkan baut kekuatan tinggi yangsaat ini biasa digunakan di Jepang.

Gbr. 6 Mekanisme Peredam Masa Aktif Selaras
Gbr. 7 Evaluasi Kelayak-hunian Ruang Tamu Hotel di
Lantai 55
Foto 4 Bagian atas HARUKAS

Tabel 1 Baut Kekuatan Tinggi yang Biasa Digunakan
di Jepang

Kesimpulan dari Disain Tahan Angin Berbasis
Kinerja
Seksi ini memperkenalkan disain tahan anginbangunan tinggi 300 m pertama di Jepang. Konfigurasi
gedung, sistim superstruktur dan berbagai alat peredam
dipergunakan terpadu untuk menghasilkan keamanan
dan kenyamanan menghadapi beban angin.

Jenis-Jenis Baut Kekuatan Tinggi
 Baut Heksagonal Kekuatan Tinggi
Baut heksagonal kekuatan tinggi yang digunakan
untuk menyambung baja biasa dispesikasi dalam JIS:
JIS B 1186 (set kumpulan baut heksagonal kekuatan
tinggi, mur heksagonal dan washer sederhana untuk
14

kekuatan tinggi. Tabel 3 menunjukkan gaya tekan yang
dibutuhkan untuk baut pengencang pada temperatureruang.
Karena baut geser torsi kekuatan tinggi tidak
distandarisasi dalam JIS, produsen baut mendapatkan
persetujuan umum dari Menteri Infrastruktur,
Pertanahan, Transportasi dan Pariwisata untuk
memproduksi jenis baut ini.

sambungan geser) dan 1 set dinyatakan terdiri dari 1
baut, 1 mur dan 2 washer (lihat Foto 1). Alasan
mengapa spesifikasi baut dinyatakan dalam set adalah
untuk menjamin properties mekanikal, bentuk dan
dimensi baut, mur dan washer dalam satu set, dan juga
untuk menentukan pemberian gaya aksial.
Ada tiga jenis baut heksagonal menurut properties
mekanisnya dalam setnya: Tipe 1 (F8T), Tipe 2 (F10T)
dan Tipe 3 (F11T). Dalam set Tipe 1 (F8T), efisiensi
penyambungan buruk dan tidak ada pabrik yangbersertifikasi JIS; dan dalam set Tipe 3 (11T), telah
terjadi fraktur tunda. Oleh karenanya, kedua set bautini tidak lagi digunakan. Saat ini, hanya Tipe 2 (10T)yang diproduksi oleh pabrik yang bersertifikat JIS yangdigunakan.
Selanjutnya, baut heksagonal kekuatan tinggi
diklasifikasi menjadi Tipe A atau B menurut koefisien
torsi dari set baut.
Material baja yang biasa digunakan untuk produksi
produk baut adalah: baja rendah karbon dengan
tambahan chromium (Cr) dan boron (B) untuk baut;baja karbon untuk struktur mesin untuk mur; dan baja
karbon, atau baja rendah karbon dengan tambahan
mangan (Mn) atau B, untuk struktur mesin utuk washer(Tabel 2).

Foto 2 Set baut geser torsi kekuatan tinggi
 Baut Galvanis Celup Panas Kekuatan Tinggi
Untuk menghasilkan prevensi karat atau proteksi
karat untuk member kerangka baja, digunakan bautheksagonal galvanis celup panas (Foto 3) untuk
menyambung bagian-bagian kerangka baja yangdiproduksi dengan menggunakan produk galvanis
celup panas dari baja biasa. Karena set baut heksagonal
galvanis celup panas kekuatan tinggi tidak berstandar
JIS dan karena nilai F (rating kekuatan) tidak
ditetapkan dalam Undang-Undang Standar Bangunan
Jepang, produsen baut sebelumnya mendapatkan
persetujuan umum untuk “penyambungan bautgalvanis celup panas kekuatan tinggi” dari Menteri
Infrastruktur, Pertanahan, Transport dan Pariwisata
berdasarkan Artikel 37 Undang-Undang Standar
Bangunan. Saat ini, baut heksagonal galvanis celup
panas diproduksi mengikuti standar JIS.
Galvanisasi baut, mur dan washer dilakukan pada
HDZ255 (masa pelapis: 550 g/m2) atau lebih), danover-tapping ulir mur dilakukan sebelum dilakukan
galvanisasi.
Biasanya, rating kekuatan baut galvanis celup panas
ditetapkan pada level F8T, dengan mempertimbangkan
turunnya kekuatan dan terjadinya fraktur tunda sebagai
akibat dari temperature rendam galvanisasi yang lebihtinggi dari temperature untuk pengerasan (tempering)baut kekuatan tinggi F10T. Akan tetapi, baut F12T
yang diproduksi dengan menggunakan teknologi baru
untuk baut kekuatan ultra tinggi sekarang telahdipergunakan.
Permukaan gesek setelah dilakukan galvanisasi
diberikan perlakuan sedikit blasting untuk menambah
kekasaran permukaan hingga 50 mikron Rz atau lebih.
Ketika perlakukan khusus untuk permukaan selain
dengan blasting diberikan, dilakukan uji kekuatan slip
untuk memastikan gesekan permukaan.

Foto 1 Set baut heksagonal kekuatan tinggi
Tabel 2 Contoh Komposisi Kimia Material Baja yang
Digunakan untuk Baut, Mur dan Washer kekuatan
tinggi (%)
 Baut Geser Torsi Kekuatan Tinggi
Baut geser torsi kekuatan tinggi dispesifikasi oleh
Masyarakat Konstruksi Baja Jepang dalam JSS II 09.
Satu baut, 1 mur dan 1 washer dispesifikasi sebagai 1
set (Foto 2), dan hanya satu set yang dispesifikasi
dalam JSS II 09, yaitu, Tipe 2 (S10T). Baut geser torsi
kekuatan tinggi dinyatakan sebagai grade S10T dan
dibedakan dari baut heksagonal kekuatan tinggi yang
dinyatakan sebagai F10 T.
Baut geser torsi memiliki konfigurasi dengan kepalabaut bulat dan ekor (pin tail) pada pada ujung bautmelalui alur pemutus (break-off groove) (lihat Foto 2).
Baut ini juga menunjukkan bahwa gaya aksial yang
dibutuhkan untuk baut geser torsi kekuatan tinggi
diperoleh dengan memperkuat baut hingga ekor
mengakibatkan fraktur dan karenanya finishingpekerjaan pembautan dapat diselesaikan. Sementara itu,
gaya aksial yang mengencangkan dari set bautdispesifikasikan dalam standar untuk baut geser torsi

Tabel 3 Pemberian Tarik untuk Set Baut Geser Torsi
Kekuatan Tinggi (Temperatur Ruang)
15Penandaan
Setelah pengencangan primer selesai, semua set
baut, mur dan washer, serta member struktural, diberi
tanda
 Pengencangan akhir
Setelah dilakukan pengencangan dan penandaan,
pengencangan akhir dilakukan dengan merotasi mur.
Baut heksagonal kekuatan tinggi dikencangkan dengan
menggunakan torsi yang ditentukan untuk mencapai
kuat tarik standar untuk baut. Baut geser torsi kekuatan
tinggi dikencangkan dengan kunci inggris elektrik
khusus sampai alur pemutus (break-off groove) pecah.
Pengencangan akhir baut galvanis celup panas danbaut stainless kekuatan tinggi dilakukan dengan
memutar but 120o dari tanda yang dibuat pada saat
menyelesaikan pengecangan primer dan penandaan.
 Inspeksi
Setelah pengencangan akhir, kelebihan panjang bautdan rotasi mur diperiksa secara visual untuk
memastikan apakah terjadi pengencangan. Sementara
itu, untuk baut heksagonal kekuatan tinggi dan bautgeser torsi kekuatan tinggi yang dikencangkan dengan
metoda torsi hingga mencapai tegangan tarik bautstandar, atau rentang kriteria baut, derajad rotasi mur
pada saat pengencangan akhir akan menunjukkan
sedikit perubahan hingga sekitar beberapa persepuluh
derajad.
Sebaliknya, baut galvanis celup panas kekuatan
tinggi dan baut baja stainless kekuatan tinggi yangdikencangkan menggunakan metoda rotasi mur hingga
mencapai hampir mencapai kekuatan baut, rotasi akhir
mur adalah sebesar 120o (besar rotasi yang ditentukan).
Karena relaksasi pasca pengencangang baut galvanis
celup pansa kekuatan tinggi dan baut baja stainlesskekuatan tinggi lebih besar disbanding pada bautheksagonal kekuatan tinggi dan baut geser torsi
kekuatan tinggi, tegangan tarik pengencangan yang
dibutuhkan ditingkatkan hingga area leleh baut.
Bila dalam inspeksi visual ditemukan baik bautmaupun washer mengalami rotasi serentak and rotasi
aksial akibat penandaan setelah pengencangan primer
dan bila terlihat rotasi mur yang abnormal, maka set
baut digantikan dengan yang baru. Dalam hal tersebut,baut kekuatan tinggi yang sudah digunakan tidak boleh
digunakan kembali.
 Kontrol Pekerjaan Pengencangan
Untuk memastikan apakah permukaan geser sudahdiberi perlakuan dengan benar atau pengencangansudah benar, Organisasi Kontrol Mutu Rangka Baja
Arsitektural di bawah Masyarakat Konstruksi Baja

Foto 3 Set baut galvanis celup panas kekuatan tinggi
Disain dan Penyambungan Sambungan Baut
Kekuatan Tinggi
 Kekuatan Ijin Baut Kekuatan Tinggi
Kekuatan ijin untuk sambungan geser dansambungan tarik baut kekuatan tinggi (F10T dan S10T)
ditentukan dalam Peraturan Pelaksanaan
Undang-Undang Standar Bangunan, dan kekuatan ijinbaut galvanis celup panas (F8T) dispesifikasi menurut
persetujuan Menteri Infrastruktur, Pertanahan,
Transport dan Pariwisata. Kekuatan ijin, diringkas
dalam Tabel 4 menurut diameter baut.
Kekuatan geser ijin baut galvanis celup panas
kekuatan tinggi (F8T), seperti dalam Tabel 4, dicari
dengan rumus: “kekuatan geser ijin = 0,40 x Bo
(kuat-tarik disain dari baut),” dimana koefisien slip
diambil 0,40. Sebaliknya, kekuatan geser ijin dari bautgeser torsi dan heksagonal kekuatan tinggi dihitung
dengan menggunakan koefisien slip 0,45. Sementara
itu, kekuatan geser ijin dan gaya tarik ijin utuk F10T
dan S10T serupa dengan yang dijelaskan dalam
Standar Disain untuk Struktur Baja dari Institut
Arsitektur Jepang.
Table 4 Kekuatan Ijin Baut Kekuatan Tinggi (Bebanyang disokong) Pekerjaan Pengencangan
Pengencangan baut kekuatan tinggi dilakukan
dengan uruatan berikut: pengencangan primer
penandaan pengencangan akhir. Sementara itu,
instruksi prosedur kerja baut kekuatan ultra tinggi
serupa dengan baut kekuatan tinggi, tetapi torsi primer
untuk baut kekuatan ultra tinggi berbeda dengan bautkekuatan tinggi.
 Pengencangan primer
Pengencangan primer baut heksagonal kekuatan
tinggi, baut geser torsi kekuatan tinggi dan baut baja
stainless kekuatan tinggi dilakukan dengan
menggunakan nilai torsi pengencangan primer seperti
pada Tabel 5; baut galvanis celup panas kekuatan
tinggi dikencangkan dengan menggunakan nilai torsi
pengencangan primer dalam Tabel 6.
Tabel 5 Torsi Pengencangan Primer untuk Baut
Kekuatan Tinggi
Tabel 6 Torsi Pengencangan Primer untuk Baut
Galvanis Celup Panas Kekuatan Tinggi
16

kekuatan ultra tinggi menawarkan kekuatan disainyang tinggi sekitar 1,5 kali baut konvensional (F10T),
dan sambungan bautnya kompak, sekitar 2/3 ukuran
sambungan baut konvensional.
Karena karakteristik ini, pengguna dapat
mendapatkan keuntungan dari aplikasi baut geser torsi
kekuatan ultra tinggi: pengurangan biaya dan waktu
konstruksi dan efisiensi yang tinggi dan penghematan
tenaga kerja untuk pemasangan baut. Karenanya,
aplikasi baut ini saat ini meningkat dalam
pembangunan bangunan tinggi yang menggunakan
member struktural ukuran besar, pusat perbelanjaan
dengan bentang yang lebar antar kolom, dan pabrik dan
gudang dengan lantai berat. Tabel 7 menunjukkan
contoh baut geser torsi kekuatan ultra tinggi.

Jepang telah menerbitkan instruksi dengan judul“Sistim Kualifikasi untuk Insinyur untuk Kontrol
Penyambungan Baut Arsitektural Kekuatan Tinggi”
untuk baut kekuatan tinggi secara umum dan “Sistim
Kualifikasi untuk Insinyur Pelaksana Baut Kekuatan
Tinggi” untuk baut galvanis celup panas kekuatan
tinggi dan baut baja stainless kekuatan tinggi. Menurut
instruksi prosedur kerja yang digambarkan dalamkedua sistim kualifikasi tersebut, insinyur yang terlibat
dalam pekerjaan penyambungan baut kekuatan tinggi
akan dapat melakukan kontrol pelaksanaan dengan
baik.
Karena para insinyur tersebut memiliki pengetahuanyang baik mengenai pelaksanaan pekerjaan bautkekuatan tinggi, mereka akan menghasilkan pekerjaan
dengan kualitas tinggi ketika menyambung denganbaut kekuatan tinggi.

Foto 4 Set baut geser torsi kekuatan ultra tinggi
Table 7 Contoh Baut Kekuatan Ultra Tinggi

Perkembangan Terbaru dalam Baut Kekuatan
Tinggi
Sebagaimana dinyatakan di atas, rating kekuatan
dari baut kekuatan tinggi yang biasa digunakan telah
ditingkatkan menjadi grade F10T (1.000 N/mm2). Halini diakibatkan karena resiko yang tak terhindarkan
terjadinya fraktur tunda pada penggunaan bau F11T
ataupun grade yang lebih tinggi.
Akan tetapi, karena ukuran dan kekuatan member
rangka baja semakin tinggi dalam konstruksi bangunan,
penggunaan baut F10T mengakibatkan peningkatan
ukuran member sambungan dan juga jumlah baut yang
dibutuhkan. Dengan situasi demikian, maka kebutuhan
akan sambungan baut yang lebih kompak maupun bautkekuatan tinggi yang lebih kuat menjadi meningkat.
Untuk menjawab kebutuhan ini, beberapa produsenbaut telah berhasil mengatasi masalah terkait fraktur
tunda yang diakibatkan baut kekuatan yang lebih tinggi,
dan telah mengembangkan serta menggunakan bautgeser torsi kekuatan ultra tinggi dengan tegangan tarik
1.400 N/mm2, serta juga baut galvanis celup panas
heksagonal kekuatan ultra tinggi dengan tegangan tarik
1.200 N/mm2.

■

■

■

■

■

(Sampul Belakang)
Aktifitas FBBJ

Persiapan Material Acuan pada
Teknologi Kosntruksi Baja di Jepang(Untuk detil, lihat versi Bahasa Inggris)

Permintaan untuk Berpartisipasi dalam
Survei Steel Construction Today &Tomorrow
Steel Construction Today & Tomorrow, periodikal
bersama Federasi Besi dan Baja Jepang (FBBJ) dengan
Masyarakat Konstruksi Baja Jepang, diterbitkan tiga
kali dalam setahun. Ini merupakan satu-satunya
periodikal yang mengirimkan informasi teknologi
tentang konstruksi baja di Jepang kepada komunitas
konstruksi sedunia.
Kami sedang menjalankan survei pembaca
periodikal dengan publikasi tiga terbitan yangdirencanakan untuk tahun fiskal 2014. Tujuan utama
adalah untuk dapat mengerti secara tepat kebutuhan
pembaca agar kegunaan publikasi ini dapat
ditingkatkan. Formulir tersedia sebagai berikut.
 Pada situs FBBJ (JISF)
Enter “jisf” dan cari di mesin pencari internet
Klik tombol untuk situs JISF bahasa Inggris
Klik tombol Steel Construction Today & TomorrowKlik formulir survei
 Bentuk cetakan untuk fax

 Baut Geser Torsi Kekuatan Ultara Tinggi
Baut geser torsi kekuatan ultra tinggi saat ini
banyak digunakan dengan adanya pengembanganmaterial baja dengan daya tahan terhadap fraktur tunda
dan juga karena membaiknya konfigurasi ulir yangmengurangi konsentrasi tegangan (Foto 4). Konfigurasi
dan dimensi dasar sesuai dengan standar JSS II 09 dari
Masyarakat Konstruksi Baja Jepang. Baut geser torsi
17Formulir survei dilampirkan dalam majalah ini yangdikirim secara regular ke pelanggan. Mohon mengisi
formulir dan fax ke +81-3-3667-0245
Jawaban positif anda via formulir survei pembaca
akan sangat membantu kami dalam meningkatkan
penggunaan Steel Construction Today & Tomorrow.
Hal ini akan bermanfaat bagi negara anda dan industribaja negara Jepang. Untuk mencapai tujuan ini, kami
sangat mengharapkan kerja sama anda dengan
mengirim balik formulir survei pembaca.

18