## PENGARUH LETAK SHEAR WALL PADA GEDUNG TIDAK BERATURAN TERHADAP NILAI SIMPANGAN DENGAN ANALISA RESPONS SPEKTRUM
(Studi Kasus : Apartemen di Cimanggis, Depok)
Baehaki 1 , Hendrian Budi Bagus Kuncoro 2 , Puspa Dahlia 3 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jenderal Sudirman km. 03 Cilegon, Banten dahlia_puspa@yahoo.co.id
INTI SARI
Struktur  gedung  bertingkat  tinggi  memiliki  risiko  fleksibilitas  yang  cukup  besar.  Gedung  dengan flesibilitas yang besar memerlukan elemen pengaku seperti shear wall. Namun, harus diperhatikan posisi yang tepat  untuk  meletakkan shear  wall agar  dapat  memberikan  kinerja  gedung  yang  optimal.  Sehingga,  perlu dilakukan studi untuk mengetahui letak shear wall yang efektif.
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  perilaku  strtuktur  berupa  simpangan  dan  gaya  geser  dasar gempa  dengan  posisi shear  wall yang  bervariasi.  Terdapat  empat  model  posisi shear  wall yaitu  Model  A (gedung eksisting), Model B (proporsi shear wall 50% arah X dan 50% arah Y), Model C (proporsi 60% arah X dan 40% arah Y), dan Model D (proporsi 70% arah X dan 30% arah Y). Model B, C dan D dibandingkan dengan Model A sehingga dapat diketahui model dengan efektifitas tertinggi. Analisa yang digunakan adalah analisa respon spektrum pada apartemen 24 lantai di Cimanggis, Depok dengan ukuran gedung sebesar 110,56 m x 59,9 m. Perhitungan mengacu pada peraturan SNI-1726-2012 dan FEMA 451 dengan bantuan analisa software ETABS v.9.7.
Hasil analisa menunjukkan bahwa pada setiap model menghasilkan mode shape 1, 2 dan 3 berturut-turut adalah  translasi,  translasi  dan  rotasi.  Gedung  dengan  tingkat  efektivitas  tertinggi  adalah  gedung  Model  D karena simpangan yang dihasilkan tereduksi sebesar 37,25% arah X dan 12,65% arah Y, sedangkan gaya geser terjadi peningkatan sebesar 4,17% terhadap gedung eksisting.
Kata Kunci : Shear wall, Gedung Tidak Beraturan, Simpangan

## ABSTRACT
High rise buildings structure has a large risk of flexibility. The building which is very flexible need a structural strengthening such as the shear wall. But, the right position  should be considered to placing the shear wall for getting the best performance of the buidings. Then, it should be held the study to find the effective position of the shear wall.
This research was conducted to determine the behavior of building structures such as displacement and base shear force by a variant layout of the shear wall. There were four shear wall layout model were Model A an (exixting model), Model B (shear wall proportion was 50% in X direction and 50% in Y direction), Model C (proportion was 60% in X direction and 40% in Y direction), and Model D (was 70% in X direction and 30% in Y direction). Model B, C and D have compared towards the Model A then it can determine the effective model. It had analyzed by respons spectrum analysis to apartment 24 th stories at Cimanggis, Depok with size is 110,56 m x 59,9 m. The calculation using SNI-1726-2012 and FEMA 451 as a regulation and software analysis by ETABS v.9.7.
The result of the analysis shows that the mode shape 1, 2 and 3 of all model are the translation, translation and torsion. The building which has the best performance is Model D because it was reduced the displacement by 37,25% in X axis and 12,65% in Y axis and on the V base shear was happening up to 4,17% towards the existing model.
Key Words : Shear walls, Irregular buildings, Displacement
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Penelitian Bangunan bertingkat tinggi ( High Rise Building )  memiliki  risiko fleksibilitas  yang cukup tinggi akibat gaya lateral seperti beban gempa.  Semakin  tinggi struktur  bangunan, maka risiko fleksibilitas akan semakin besar. Tingkat fleksibilitas struktur bangunan dapat dilihat  dari  perilaku  yang  terjadi  seperti simpangan.  Apabila  simpangan  yang terjadi melebihi  simpangan  izin,  maka struktur bangunan tersebut memerlukan suatu elemen struktur  penahan  gaya  lateral  seperti shear wall . Shear  wall berfungsi sebagai  pengaku yang  menerus  sampai  ke  pondasi  dan  juga merupakan  dinding  inti  untuk  memperkaku seluruh bangunan untuk  menahan gaya-gaya lateral.  Penempatan  posisi shear  wall akan mempengaruhi  perilaku  struktur bangunan. Semakin tepat penempatan posisi shear wall , maka  akan menghasilkan  performa  yang optimal.
B. Rumusan Masalah Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana  perilaku  struktur  gedung dengan variasi letak shear wall ?
2. Bagaimana gaya geser dasar gempa yang dihasilkan  akibat  variasi  letak shear wall ? 3. Bagaimana posisi shear wall yang paling efektif?
C. Tujuan Penelitian Tujuan dalam penelitian ini adalah :
1. Mengetahui perilaku struktur gedung dari setiap  variasi  letak shear  wall yang dimodelkan.
2. Mengetahui adanya perubahan nilai gaya geser  dasar  gempa  akibat  perubahan posisi shear wall .
3. Mengetahui posisi shear wall yang paling efektif.

## TINJAUAN PUSTAKA
A. Perilaku Struktur Gedung Tinggi Tahanan  gempa  pada  suatu  bangunan harus diperhitungkan, seperti kekakuan lateral minimum,  sehingga  bangunan  tidak  terjadi perputaran yang berlebihan akibat guncangan. Momen  pada frame bangunan  tidak  akan selalu mampu menahannya.
Ketika
simpangan  lateral  yang  terjadi  pada  suatu bangunan  besar,  diperlukan  elemen  struktur penahan  gaya  lateral  seperti  dinding  geser untuk  memberikan support kemampuan gedung. ( Murty  C.V.R et al. 2012).
B. Letak Shear Wall pada Gedung Letak shear  wall akan  mempengaruhi perilaku  struktur  gedung.  Hal  ini  diperkuat dengan beberapa hasil studi tentang pengaruh letak shear  wall pada  gedung  bertingkat tinggi. Menurut Murty C.V.R et al. (2012), letak shear wall sangat penting untuk memberikan tahanan lateral pada suatu bangunan. Dinding geser akan bekerja efektif jika diletakkan pada keliling bangunan.
Gambar 1. Shear Wall at Periphery (Sumber : Murty C.V.R et al, 2012)
Menurut Sanjeebanee (2017),  letak shear  wall di  sudut  bangunan  ( corner ) memberikan pengaruh yang baik pada struktur dengan  mereduksi  simpangan  secara maksimal. Letak shear  wall yang  searah  dengan beban  gempa  rencana  akan  menghasilkan perilaku yang baik. (Lilik Fauziah, 2013). Letak shear  wall pada  inti  bangunan memberikan respons yang baik pada struktur bangunan  bila  dibandingkan  dengan  letak shear wall di tepi bangunan maupun di sudut bangunan. (Ismail, Adhi Nur. 2015). Pengaruh  letak shear  wall menurut  Rashad Kalikavu (2015) sebagai berikut :
Gambar 2. Letak Shear Wall (Sumber : Rashad Kalikavu, 2015)
C. Pengaruh Shear Wall Terhadap Gaya Geser Gedung
Sistem ganda merupakan gabungan dari elemen struktur penahan momen dan elemen struktur penahan gaya lateral. Struktur dengan
sistem  ganda  sering  dijumpai  pada  gedung bertingkat  tinggi.  Sistem  ganda  merupakan konsep perencanaan gedung bertingkat tinggi dengan tujuan untuk memberikan pertahanan kedua ( second defense ). Struktur dengan sistem ganda umumnya memiliki gaya geser dasar gempa yang lebih besar  jika  dibandingkan  dengan  struktur rangka  pemikul  momen  biasa.  Hal  ini disebabkan karena berat sendiri elemen shear wall yang besar. Sehingga gaya gempa yang dihasilkan dari perkalian antara berat struktur dengan koefisien seismik, C s menjadi besar.

## LANDASAN TEORI
A. Ketidakberaturan Struktur Gedung Bangunan  dengan  bentuk  denah  yang sederhana  umumnya  akan  berperilaku  lebih baik sewaktu ada gempa besar dibandingkan dengan  bangunan  yang  mempunyai  sudut- sudut tonjolan dari denah yang berbentuk U, V,  H,  L  dan  +  (Lilik  Hendri  Suryo  Anom, 2013). Menurut  Murty  C.V.R  et  al  (2012), bentuk  atau  geometri  bangunan  dapat mempengaruhi  tahanan  lateral  bangunan.
Gedung sederhana akan mudah menyalurkan gaya lateral secara cmerata sedangkan gedung yang kompleks memerlukan jalur pendistribusian  beban  yang  tidak  langsung sehingga  terjadi  konsentrasi  tegangan  pada daerah-daerah yang terdapat tekukan. Ketidakberaturan gedung terbagi menjadi  ketidakberaturan  gedung  horisontal dan vertikal (SNI-1726-2012).
B. Shear Wall Kinerja shear wall turut dipengaruhi oleh letak  atau  bentuk  maupun  konfigurasi  yang digunakan. Pertimbangan dalam perencanaan shear  wall meliputi  banyaknya  volume,
efisiensi meredam simpangan, tidak mengganggu  kebutuhan  arsitektural  dan sebagainya. Bentuk shear wall terdiri dari tipe lurus  ( straight ),  tipe  L,  tipe  C  dan  tipe  T. Menurut B U Anjali (2017), shear wall tipe straight (lurus)  memberikan  performa  yang paling baik ketika menerima gaya lateral.

## C. Beban Gravitasi
Beban  pada  struktur  gedung  pada umumnya  terdiri  dari beban  gravitasi dan beban lateral. Beban gravitasi pada umumnya terdiri  atas  beban  mati  dan  beban  hidup.
Beban  lateral  pada  umumnya  terdiri  atas beban  angin  dan  gempa. Besaran  nilai-nilai beban gravitasi diambil berdasarkan ketentuan PPPURG 1987.
D. Beban Gempa
Getaran yang sampai di permukaan tanah apabila mengenai struktur gedung maka akan menghasilkan  gaya  gempa. Gaya  gempa terbesar  berada  di base atau  dasar  suatu bangunan.  Gaya gempa timbul  akibat  sifat kelembaman suatu bangunan untuk mempertahankan  dirinya  akibat  adanya getaran  atau  guncangan  atau  gaya  dari  luar. Beban  gempa  merupakan  berat  sendiri struktur  gedung  yang  dikalikan  dengan koefisien seismik (C s ) yang dinotasikan dalam bentuk persamaan : V = C s x W t (1) Dimana : V = Gaya Geser Gempa C s = Koefisien Seismik
W t = Berat Bangunan Terakumulasi

## E. Perencanaan Ketahanan Gempa
Perencanaan  ketahanan  gempa dapat dilakukan  dengan  mengikuti  prosedur  yang terdapat dalam peraturan SNI-1726-2012.
1. Penentuan Nilai C s a. C s Maksimum
C s = S DS R I (2) b. C s Perlu C s = S D1 T R I (3)
c. C s Minimum C s = 0,044 S DS x I e (4) Dimana :
S DS = parameter  respons  spectral percepatan  desain  pada  perioda pendek (m/s 2 ) S D1 = parameter  respons  spectral percepatan  desain  pada  perioda  1 detik (m/s 2 ) Cs  = Koefisien seismik 2. Penentuan Waktu Getar
Jika T c < T a , maka gunakan T a Jika T a < T c < C u T a , maka gunakan T c Jika T c > C u T a , maka gunakan C u T a
Dimana : T a min = C t h n x (5) T a max = C u T a (6) Keterangan : h n =  ketinggian  struktur  dari  dasar hingga tingkat tertinggi struktur (m)
C t = koefisien  yang  diperoleh berdasarkan tabel 15 x =  angka  pembesar  yang  diperoleh berdasarkan tabel 15 C u = Koefisien 3. Penentuan Faktor Skala Faktor  skala, FS digunakan  untuk penentuan  nilai  gaya  geser  gempa  desain apabila  nilai gaya  geser  gempa  dinamik nilainya kurang dari 85 % gaya gempa statis. Besaran  FS  ditentukan  dengan  cara  sebagai berikut :
FS = g x I / R x 0,85 V statik V dinamik (7)
4. Simpangan
Hasil  simpangan  yang  berasal  dari pemodelan  harus  dikalikan  dengan  faktor pembesaran  defleksi, C d agar  dapat  terlihat perilaku struktur ketika terkena beban gempa kuat. Simpangan yang telah diperbesar harus dibandingkan dengan simpangan ijin perlantai sesuai dengan persamaan berikut : a. Simpangan Perlantai δ x = C d δ x e I e (8)
Dimana :
C d = faktor  amplifikasi  defleksi  dalam
................................................................ Tabel 9 SNI-1726-2012. δ xe = defleksi lantai
I e = faktor keutamaan gempa b. Simpangan Ijin Simpangan  ijin  dipengaruhi  oleh  besaran nilai  koefisien  yang  dikalikan  dengan tinggi lantai tingkat ke-x.
Tabel 1. Simpangan Antar Lantai Ijin
(Sumber : SNI 1726:2012, 2012) Simpangan  ijin  dengan  KDS  D diperhitungkan  dengan  nilai  faktor redudansi, ρ .
0,020h x ρ (9) METODOLOGI PENELITIAN A. Alur Penelitian Penelitian diawali dengan pengumpulan data sekunder yaitu data yang diperoleh/diperoleh dan disatukan oleh studi- studi  sebelumnya  atau  yang  diterbitkan  oleh berbagai  instansi  yang  terkait.  Dalam penelitian  ini  data  skunder  diperoleh  dari proyek  pekerjaan  apartemen  di  Cimanggis, Depok. Data yang dikumpulkan yaitu : 1. Data Struktur
2. Data  N-SPT
Skema penelitian dapat dilihat dalam gambar berikut:
Gambar 2. Bagan Alur Penelitian (Sumber : Penulis, 2018)
B. Pemodelan Gedung Gedung  terbagi  menjadi  empat  model yaitu Model A merupakan gedung eksisting, Model B merupakan gedung dengan proporsi shear  wall 50%  arah  X  dan  50%  arah  Y, Model C dengan proporsi shear wall sebesar 60% arah X dan 40% arah Y, dan Model D dengan proporsi shear wall sebesar 70% arah X dan 30% arah Y.
Gambar 3. Gedung Model A (Sumber : Analisa Data, 2018)
Gambar 4. Gedung Model B (Sumber : Analisa Data, 2018)
Gambar 5. Gedung Model C
(Sumber : Analisa Data, 2018)
Gambar 6. Gedung Model D (Sumber : Analisa Data, 2018)

## ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Analisis dan pembahasan gedung eksisting menggunakan data sebagai berikut : W t = 1030617,391 kN S DS = 0,613 m/s 2
S D1 = 0,378 m/s 2 T a = 1,192 s C u T a = 1,669 s T uncrack = 2,852 s Nilai T maks berdasarkan rumus empiris (C u T a ) tidak perlu lebih kecil dari T computed kondisi uncrack , sehingga digunakan : T pakai = 2,852 s A. Perhitungan Gaya Gempa Desain Berdasarkan data diatas, dapat dilakukan perhitungan  nilai  koefisien  seismik, C s serta V base shear . C s perlu = S D1 T×R I = 0,378 2,852×7 1 =0,019
C s max = S DS R I = 0,613 7 1 =0,088 C smin = 0,044S DS I
= 0,044×0,613×1= 0,027
C s pakai = 0,027
V statik = W t x C s
= 1030617,391 x 0,027
= 27826,67 kN Gaya gempa statik, V static harus dibandingkan dengan  gaya  gempa  dinamik, V dynamic yang didapatkan  dari  pemodelan  gedung  dengan analisa respons spektrum. V dynamic tidak boleh lebih  kecil  dari  0,85 V static . Berdasarkan analisa  respons  yang  dilakukan,  didapat V dynamic sebesar :
V din = 11904,77 kN Maka diperlukan kontrol terhadap FS gempa jika V dynamic kurang dari 0,85 V static .
FS = 0,85V statikX
V dinamik x = 0,85×27826 , 67 11904,77 = 23652,67 11904,77 = 1,987 V design = V dinamik x FS x
= 11.904,77 x 1,987
= 23658,3 kN
Perhitungan yang sama dilakukan pada setiap model  yang  telah  divariasikan.  Terjadi peningkatan nilai gaya geser dasar gempa di setiap  model terhadap  gedung  eksisting. Peningkatan gaya gempa diuraikan ke dalam grafik berikut ini :
Grafik 1. Geser Dasar Gempa Arah X (Sumber : Analisa Data, 2018)
Grafik 2. Geser Dasar Gempa Arah Y (Sumber : Analisa Data, 2018)
Grafik 3. Peningkatan V Base Shear Terhadap Model A (Sumber : Analisa Data, 2018) Berdasarkan  grafik  diatas,  dapat  dilihat bahwa  terjadi peningkatan  gaya  geser  dasar gempa  model  B,  C  dan  D  berturut-turut sebesar  1,5%,  6,33%  dan  4,17%  terhadap gedung eksisting.
B. Simpangan Simpangan  yang  terjadi akibat  variasi letak shear  wall pada  setiap  model  gedung berbeda. Terjadi pereduksian di setiap model untuk  arah  X,  namun  untuk  arah  Y  terjadi peningkatan  simpangan  hingga  melewati simpangan  ijin  pada  model  B. Hasil perbandingan  simpangan  dapat  dilihat  pada grafik berikut ini :
Grafik 4. Grafik Akumulasi Simpangan Arah X (Sumber : Analisa Data, 2018)
Grafik 5. Grafik Akumulasi Simpangan Arah Y (Sumber : Analisa Data, 2018)
Grafik 6. Simpangan Tereduksi Terhadap Model A
(Sumber : Analisa Data, 2018)
Berdasarkan  grafik  diatas,  dapat dilihat bahwa  gedung  model  D  terjadi  pereduksian simpangan tertinggi yaitu 37,25% pada arah X dan  12,65%  pada  arah  Y  terhadap  gedung eksisting  (model  A).  Sedangkan  gedung model B terjadi peningkatan simpangan pada arah Y hingga mencapai 42,7%.
C. Ketidakberaturan Gedung Ketidakberaturan gedung dapat dilihat pada tabel rekapitulasi berikut ini : Tabel  2. Rekapitulasi  Ketidakberaturan Gedung
(Sumber : Analisa Data, 2018)
KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Kesimpulan  yang  dapat  diambil berdasarkan hasil analisa yang telah dilakukan pada  keempat  model  gedung  adalah  sebagai berikut :
1. Perilaku  struktur  gedung  berdasarkan mode  shape 1,  2,  dan  3  yang  terjadi  di setiap gedung berturut-turut ialah translasi, translasi dan torsi. Simpangan pada model B terjadi pereduksian pada arah X sebesar 13,49%  namun  terjadi  peningkatan simpangan  pada  arah  Y  sebesar  42,7%.
Simpangan  pada  model  C  terjadi
pereduksian di kedua arah yaitu tereduksi 15,66%  arah  X  dan  0,82%  arah  Y. Simpangan  pada  model  D  terjadi pereduksian  sebesar  37,25%  arah  X  dan 12,65% arah Y. 2. Terjadi  peningkatan  gaya  geser  disetiap model bila dibandingkan dengan model A yaitu  peningkatan  sebesar  1,5%  pada model B, 6,33% pada model C dan 4,17% pada model D.
3. Berdasarkan  hasil  penelitian  yang dilakukan,  posisi shear  wall yang  paling efektif terjadi pada model D.
B. Saran Saran yang dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya adalah sebagai berikut : 1. Penelitian  ini  dapat  dilanjutkan  dengan merencanakan kembali kebutuhan tulangan shear  wall karena  dalam perencanaan  ini  tidak  menyertakan perhitungan perencanaan kebutuhan tulangan shear wall .
2. Penelitian  ini  dapat  dilanjutkan  dengan melakukan  analisa  lanjut  ketika  gedung terjadi  ketidakberaturan  baik  horisontal maupun  vertikal  sesuai  dengan  code  SNI 1726 : 2012.
3. Penelitian  ini  dapat  dilanjutkan  dengan mengubah  lokasi  sesuai  dengan  peta gempa  terbaru  dan  dengan  anlaisa  yang berbeda seperti analisa push-over.

## DAFTAR PUSTAKA
Anjali, B U., & Gopisiddappa. (2017). Efect of  Positioning  and  Configuration  of
Shear Walls on seismic Performance of RC Building Resting on Hilly and Plain Terrain . International Journal of Research  in  Engineering  and Technology  (IRJET). Vol. 04 Issue
06.
Badan Standar Nasional. (2012). SNI 1726
2012 Tata  cara  perencanaan ketahanan  gempa  untuk  struktur bangunan  gedung  dan  non  gedung . Jakarta : Author.
Bahera, Sanjeebanee., & Parhi, P.K. (2017). Studies on Location of Shear Wall in
Buildings  for  Structurals  Stability . International  Journal  of  Research  in Engineering and Technology (IRJET). Vol. 6 Issue 6. Computers  and  Structures,  Inc.  (1995), ETABS  Nonlinear  Version  9.7.0. University Avenue Barkeley. California. Fauziah, Lilik. (2013). Pengaruh Penempatan  dan  Posisi Dinding Geser Terhadap Simpangan Bangunan Beton Bertulang Bertingkat  Banyak  Akibat  Beban Gempa . Jurnal Sipil Statik Vol. 1 No. 7. https://www.slideshare.net/rashadbinabdull a/shear-wall-44526621. Diakses 11 Februari 2018. Ismail, Adhi Nur. (2015). Perbandingan Simpangan Horisontal pada Bangunan  Bertingkat  Struktur  Beton dengan  Penggunaan  Dinding  Geser Menurut  SNI-1726-2002  dan  SNI- 1726-2012 . Cilegon. Murty C.V.R et.al. (2012). Some Concepts in Earthquake  Behaviour  of  Buildings . Government of Gujarat. India National    Earthquake  Hazards  Reduction Program. (2006). FEMA  451  for Seismic  Regulations  for  New Buildings  and  Other  Structures  and Accompanying  Commentary  and Maps . Washington, DC : Author.