## STIFFNESS DINDING BATU BATA MENINGKATKAN KEKUATAN STRUKTUR
Marwahyudi Marwahyudi Researcher Gfy Unicon Research Group ,
Universitas Sahid Surakarta-Universitas Veteran Bangun Nusantara Sukoharjo, INDONESIA E-mail: yudhie_dsg@yahoo.co.id

## ABSTRAK
Stiffness atau  kekakuan  didefinisikan  besar  gaya  yang  menggerakan  benda  sejauh  simpangan  tertentu. Pada  struktur  gedung  milai  kuat  tekan,  simpangan  sangat  mempengaruhi  kekuatan  gedung.  Nilai  kuat tekan  beton  bisa  dihitung  dilaboraturim  dan  untuk  nilai  simpangan  dapat  dihitung  dengan  aplikasi software. Pada perencana gedung dalam merencana gedung kebanyakan tidak mempertimbangkan nilai kekuatan yang disumbangkan oleh dinding batu bata.  Berdasarkan observasi dilapangan terkait gedung yang  terpapar  gempa,  banyak  sekali  dinding  mengalami  kerusakan.  Kondisi  ini  mengambarkan  bahwa dinding mendapatkan gaya sehingga mengalami kerusakan. Kerusakan  yang ada dapat terlihat maupun belum  terlihat  oleh  penglihatan.  Beberapa  kerusakan  dilapangan  menarik  untuk  dianalisis  terkait kerusakannya. Analisis tersebut mengunakan metode  matematika  matrik. Metode ini untuk mengetahui seberapa  kemampuan  menahan  gaya  lateral.  Kemampuan  dinding  menahan  gaya  lateral  sangat diperlukan  dalam  kekuatan  struktur.  Sehingga  kemampuan  dinding  menahangaya  lateral  akan mempengaruhi  kekuatan  struktur.  Kemampuan  dinding  batu  bata  menahan  gaya  lateral  dinyatakan sebagai nilai stiffness .
Kata kunci: kekuatan struktur; gaya lateral Stiffness.

## ABSTRACT
Stiffness  is  defined  as  the  amount  of  force  that  moves  an  object  as  far  as  a  certain  deviation.  In  the building  structure  of  the  milai  compressive  strength,  the  deviation  greatly  affects  the  strength  of  the building. Concrete compressive strength values can be calculated in teams and for the deviation values can  be  calculated  with  a  software  application.  In  building  planners  in  building  planning  most  do  not consider the value of the strength contributed by the brick wall. Based on field observations related to buildings  exposed  to  the  earthquake,  a  lot  of  walls  were  damaged.  This  condition  illustrates  that  the walls get the force that is damaged. Damage can be seen or not seen by vision. Some of the damage in the field is interesting to analyze related to the damage. The analysis uses mathematical mathematical methods. This method is to find out how the ability to withstand lateral forces. The ability of the wall to resist lateral forces is very much needed in the strength of the structure. So that the ability of the lateral retaining wall will affect the strength of the structure. The ability of a brick wall to resist lateral forces is expressed as a stiffness value.
Keywords: structural strength; lateral Stiffness force.
Received: 14-02-2020 Revised: 13-03-2020 Accepted: 14-05-2020 Available online: 23-05-2020

## PENDAHULUAN
Kerusakan  gedung  tersebut  diakibatkan  oleh  faktor  ketidakmampuan  memikul  gaya  yang  terjadi (Chopra, 2012). Perencanaan dan pelaksanaan pembangunan gedung harus memenuhi persyaratan yang berlaku di Indonesia yaitu Standar Nasional Indonesia tentang perancangan bangunan tahan gempa (SNI, 2012). Pembangunan gedung yang memenuhi persyaratan akan lebih  aman saat terpapar gaya insidentil (SNI, 2012). Gedung yang  memenuhi persyaratan SNI kerusakannya lebih sedikit dibandingkan gedung yang  tidak  memenuhi  SNI  terlihat  pada  gambar  2  dan  3.  Sesuai  penjelasan  diatas  maka  gedung  harus direncanakan agar mampu memikul semua gaya yang bekerja.
Selain itu gedung harus direncanakan untuk dapat memikul gaya-gaya luar ( external forces ) yang akan diterima oleh struktur gedung tersebut sepanjang umur layannya. Gaya-gaya yang dipikul oleh struktur gedung  dapat  berupa  kombinasi  antara  beban  mati,  beban  hidup  maupun  beban  insidental  misalnya beban  gempa.  Gaya-gaya  yang  bekerja  pada  struktur  gedung  ini  akan  menyebabkan  timbulnya  gaya dalam ( internal forces ) maupun deformasi pada struktur. Besarnya gaya dalam maupun deformasi yang terjadi  pada  struktur  harus  dibatasi  agar  struktur  memenuhi  persyaratan  keamanan  ( safety )  dan kenyamanan ( serviceability ). Apabila gaya gaya luar yang dipikul melebihi kapasitas gaya yang dimiliki
Volume 9, No. 1  Juni 2020, Halaman 30-37 DOI: 10.32832/astonjadro.v9i1.2840
struktur maka gedung mengalami kerusakan. Gambar rumah yang tidak mampu memikul paparan gaya lateral akibat gempa yang melebihi kapasitas struktur yang dimiliki.
Agar  beberapa  kejadian  diatas  tidak  mengakibatkan  kerugian  material,  non  material  bahkan  sampai meninggal  dunia  maka,  perlu  dianalisis  tentang  kinerja  gedung  (Paulay,  1990).  Analisis  kinerja  ini difokuskan  pada  daerah  yang  paling  banyak  mengalami  kerusakan,  yaitu  pada  dinding  batu  bata. Kekuatan dinding batu bata dapat ditingkatkan dengan cara memilih  mutu  material penyusun yang baik dan mendesain dinding batu bata(Chopra, 2012).

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini mengunakan beberapa saple penelitian yang diuji dilaboratorium. Sampel sampel yang ada sebagai  bahan  validasi  hasil  perhitungan  penelitian  dengan  mengunakan  matetamika  matrik.  Pada pembuatan benda uji tanpa plester dan menggunakan batu bata biasa dan mengunakan batu bata inovatif yang sesuai dengan SNI 03-4164-1996, SNI 03-4165-1996 dan SNI 03-4166-1996.. Batu bata tersebut di uji  tegaangannya  dengan  ukuran  yang  sesuai  dengan  penelitian  sebelumnya  (El-dakhakhni,  2017; Francisco J. Crisafulli, 1997; Marwahyudi, 2014; Priestley & Paulay, 1992). Setelah mendapatkan semua parameter  yang  diperlukan  maka  dilakukan  uji  kekuatan  struktur  dengan  metode  analisa pushover (Conference & Engineering, 2004; Correia, Almeida, & Pinho, 2008; Giordano, Guadagnuolo, & Faella, 2008) Kekuatan benda uji perlu di hitung dan dianalisis untuk dibandingkan dengan peraturan yang ada.
Perhitungan  tersebut  menggunakan  alat  di  laboratorium  dan  cara  menghitungnya  dengan  mengambil beberapa sampel kemudian di tekan dengan menggunakan alat Compression Test Machine . Pengukuran kekuatan  dilaksanakan  pada  umur  28  hari  setelah  pembuatan  benda  uji  selesai  (A.W  Hendry  and  FM Khalaf, 2001; Binda, 2008; Chopra, 2012; Priestley & Paulay, 1992) Menurut SNI 03-4164-1996 tahun 2002 (SNI O3-4166-1996, 1996), Kuat tekan pemasangan dinding adalah gaya tekan yang bekerja pada pemasangan dinding persatuan luas penampang dinding yang tertekan. Nilai kuat tekan pasangan dinding batu bata dapat dihitung dengan rumus:
      Bxb W Pn ftk (1)
Nilai  gaya  geser  dalam  pada  elemen struts bisa  dicari  dengan  kekakuan  satu struts (Francisco  J. Crisafulli, 1997).
(2)
Menentukan  nilai  kekakuan  menggunakan  formula  matrik.  Kekakuan  depengaruhi  oleh  elemen  portal dan elemen dinding batu bata. Elemen portal menggunakan matrik kekakuan beam dan elemen dinding batu bata menggunakan elemen matrik struts. Kedua matrik tersebut mempuyai ordo yang berbeda, maka ordo matrik harus disamakan agar bisa dioperasionalkan. Berikut ini matrik beam dan struts dengan ordo yang sudah disamakan.

## Gambar 1. Matrik beam dan struts

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah  dialukan  analisis  matematika  analitik  matrik  yang  dijalankan  sesuai  metode  dan  dengan memperhatikan  parameter.  Kemudian  hasil  dari  perhitungan  analitik  matrik  dibandingkan  dengan  nilai kekakuan  dari  crissafulli.  Perhitungan  ini  menghasilkan  nilai  batas  perilaku  batas  elastis.  Nilai  batas elastis ini sudah mengambarkan bahwa semakin tinggi kekakuan akan meningkatkan nilai batas elastis. Meningkatnya nilai batas elastis akan meningkatkan kuat tekan.
Gambar 2. Uji Comprestion
Gambar 3. Uji Comprestion
Tabel 1. Hasil Nilai kekakuan pada beberapa dinding batu bata Batu bata Kekuatan (N) Kekakuan Crisafulli (N) A 131876,35 3862,784 B 90623,40 1850.176 C 85932,48 1820,748
Gambaran  kerusakan  akibat  gempa  dibawah  ini  menunjukkan  bahwa  dinding  batu  bata  bagian  yang terbesar terpapar gempa pada gambar 4.
Gambar 4. Gambar Gempa Pidi Aceh Sumber: BNPB.go.id
Gambar 5. Gambar Gempa Pidi Aceh Sumber: BNPB.go.id
Berdasarkan gambar kerusakan dinding yang diakibat gempa bumi di Pidi Aceh pada 9 Desember 2016 diatas  dapat  digambarkan  arah  retak  dinding  membentuk  “garis  diagonal  kiri  atas  ke  kanan  bawah” “garis diagonal kanan atas ke kiri bawah”, arah retakan vertikal terjadi pada pasangan keramik dinding dan  pada  daerah  “kusen  terjadi  retakan  arah  kombinasi  ”  (Cetisli,  2015;  Farooquddin,  2000;  Kumar, 2017;  Marwahyudi,  2019;  Sindagi,  2014).      Beberapa  gambar  diatas  menunjukkan    ketidakmampuan gedung  dalam  memikul  gaya  luar.  Sehingga  gedung  tersebut  mengalami  kerusakan  yang  signifikan Prilaku  dinding batu bata saat memikul gaya lateral digambarkan oleh Dawe and Seah (Dawe and Seah;, 1989).

## Gambar 6. Kurva Kapasitas Dawe and Seah
Kapasitas  struktur  gedung  ( frame  building )  dalam  memikul  gaya-gaya  luar  dapat  diidentifikasi  dari perilaku  (respon)  struktur  tersebut  saat  menerima  gaya  luar  seperti  ditunjukkan  pada  gambar  6.    Pada gambar ini terdapat dua kurva yaitu bagian atas kurva dinding portal beton dengan diisi pasangan batu bata dan bagian bawah dinding portal beton tanpa diisi pasangan batu bata. Keduanya sama sama pada kondisi struktur saat menerima gaya lateral yang bekerja pada puncak. Perilaku struktur yang dinyatakan dalam  hubungan  antara  besarnya  gaya  lateral  dan  deformasi  (simpangan  puncak)  dapat  dijelaskan sebagai berikut:
1) Kurva atas dinding portal beton dengan diisi pasangan batu bata, pada awalnya struktur berperilaku linear-elastic ditandai  dengan  nilai  simpangan  yang  proporsional  terhadap  besarnya  gaya  lateral yang  bekerja.  Prilaku  linier  terjadi  sampai  pada  gaya  lateral  telah  mencapai  puncak  batas  leleh ( yield )  di titik A kemudian terjadilah penurunan  gaya lateral di titik A’. Paska leleh yang dimulai dari  titik  A’  terjadilah  kondisi  non-linier  atau  plastis.  Kondisi  ini  dimulai  dari  batas  leleh  ( yield ) yang  gaya  lateral  bertambah  sampai  batas  maksimal  ( Tensile )  kemudian  gaya  lateral  menurun sampai  pada  keruntuhan  struktur  di  titik  C.  Hal  ini  ditandai  dengan  nilai  simpangan  semakin membesar yang tidak proporsional terhadap besarnya gaya lateral.
2) Kurva bawah dinding portal beton tanpa diisi pasangan batu bata, pada awalnya struktur berperilaku linear-elastic ditandai  dengan  nilai  simpangan  yang  proporsional  terhadap  besarnya  gaya  lateral yang  bekerja.  Prilaku  linier  terjadi  sampai  pada  gaya  lateral  telah  mencapai    batas  maksimal ( Tensile ).  Paska  batas  maksimal  ( Tensile )  terjadilah  kondisi  non-linier  atau  plastis.  Kondisi  ini dimulai dari batas maksimal ( Tensile ) yang gaya lateral menurun sampai pada keruntuhan struktur. Hal  ini  ditandai  dengan  nilai  simpangan  semakin  membesar  yang  tidak  proporsional  terhadap besarnya gaya lateral.
Berdasarkan hasil perhitungan didukung dengan gambar kerusakan dilapangan dan literatur kurva diatas dapat  dipahami  bahwa  portal  beton  yang  berisi  pasangan  batu  bata  meningkatkan  kekakuan. Meningkatnya kekakuan menambah kekukuatan menahan gaya lateral dibandingkan dengan portal beton tanpa pasangan batu bata.

## KESIMPULAN
Setelah dilalukan analisis  matematika  analitik  matrik  yang  dijalankan  sesuai  metode  dengan  mengolah hasil  parameter  yang  didapatkan  dari  hasil  uji  laboratorium  didapatkan  hasil.  Arah  retakan  mulai  dari yang terpapar kemudian menuju daerah yang lemah. Daerah yang lemah terletak pada sambungan mortar dengan batu bata. Portal berisi batu bata akan lebih kaku dibandingkan portal tanpa batu bata. Semakin tinggi  nilai  kekakuan  maka  akan  menghasikan  kekuatan  tinggi.  Kekakuan  3862,784N    mempunyai
Marwahyudi Marwahyudi, Stiffness Dinding Batu Bata Meningkatkan Kekuatan Struktur
kekuatan  131876,35N.  Kekakuan  1850,176N  mempunyai  kekuatan  90632,40N.  Kekakuan  1820,748N mempunyai  kekuatan  85932,48  N.  Selanjutnya  perlu  diantisipasi  agar  retak  pada  dinding  tidak mengakibatkan keruntuhan dinding. Perlu penelitian terkait materian penyusun batu bata, mortar perekat yang  efektif,  desain  batu  bata  yang  efektif  mengantisipasi  gaya  insidental.  Perlu  analisis  mendalam terkait metode analisis dinding batu bata.

## DAFTAR PUSTAKA
A.W Hendry and FM Khalaf. (2001). Masonry Wall Construction .
Binda, L. (2008). Learning from Failure Long-term Behaviour of Heavy Masonry Structures .
Cetisli,  F.  (2015).  Effect  of  openings  on  infilled  frame  stiffness, 67 ,  787–798. https://doi.org/10.14256/JCE.1155.2014
Chopra, A.  (2012). DYNAMICS OF STRUCTURES . (W. J. Hall, Ed.). USA: Pearson Education, Inc.
Conference,  W.,  &  Engineering,  E.  (2004).  PUSHOVER  ANALYSIS  OF  A  19  STORY  CONCRETE SHEAR WALL, (133).
Correia,  A.  A.,  Almeida,  J.  P.,  &  Pinho,  R.  (2008).  Force-Based  Versus  Displacement-Based Formulations In The Cyclic Nonlinear Analysis of RC Frames. The 14th World Conference … . Retrieved from ftp://jetty.ecn.purdue.edu/spujol/Andres/files/14-0164.PDF
Dawe and Seah; (1989). Out-of-plane resistance of concrete masonry infilled panels.
El-dakhakhni, W. (2017). Three-Strut Model for Concrete Masonry-Infilled Steel Frames, 9445 (February 2003). https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2003)129
Farooquddin, S. (2000). LATERAL STIFFNESS OF INFILLED FRAME WITH DOOR & WINDOW OPENINGS FOR VARYING MODULUS OF, 7–9.
Francisco  J.  Crisafulli.  (1997). thesis_fulltext_masonry.pdf .  Christchurch,  New  Zealand:  University  of Canterbury.
Giordano,  A.,  Guadagnuolo,  M.,  &  Faella,  G.  (2008).  PUSHOVER  ANALYSIS  OF  PLAN IRREGULAR MASONRY BUILDINGS.
Kumar, S. R. S. (2017). Cyclic Testing of Hollow Inter-locking Block Masonry.
Marwahyudi.  (2014).  The  Tensile  Strength  of  Hooked  Brick. International  Journal  of  Engineering Trends  and  Technology , 18 (7),  323–327.  Retrieved  from  http://ijettjournal.org/volume-18/number- 7/IJETT-V18P266.pdf
Marwahyudi.  2019.  TEGANGAN  GESER  BATU  BATA  BERKONSTRUKSI  PADA  DINDING RUMAH RAWAN GEMPA. Astonjadro , 80–86. https://doi.org/10.32832/astonjadro.v8i2.2725
Paulay,  T.  (1990).  SEISMIC  DESIGN  OF  REINFORCED  CONCRETE  AND  MASONRY BUILDINGS.
Paz, M. (2006). 2.Mario Paz_ William Leigh-Structural Dynamics_ Theory and Computation  -Springer (2006).pdf.
Priestley, M. J. N., & Paulay, T. (1992). Seismic Design Of Reinforced Concrate and Masonry Buildings . Administrative Science Quarterly (Vol. 56). https://doi.org/10.1080/1369801X.2015.1079499
Sindagi, B. (2014). EFFECT OF MODULUS OF MASONRY ON INITIAL LATERAL STIFFNESS OF INFILLED FRAMES WITH OPENINGS, 218–224.
Volume 9, No. 1  Juni 2020, Halaman 30-37 DOI: 10.32832/astonjadro.v9i1.2840
SNI.  (2012).  Gempa  rencana  dalam  perancangan  struktur  gedung  ini  ditetapkan  sebagai  gempa  yang kemungkinan terlewati besarannya selama umur struktur bangungan 50 tahun adalah sebesar 2 persen . 2 . 2 . 2 . Faktor Keutanaan dan Kategori Resiko Struktur Bangunan gedung (pp. 6–39).
SNI O3-4166-1996. (1996). Geser Dinding Pasangan Bata Merah Dl Laboratorium, 2 , 4166.