11.1 maidiawati

10
Seminar Nasional SPI 2014 111 STUDI EKSPERIMENTAL: EVALUASI PENGARUH DINDING BATA PADA KAPASITAS SEISMIK DAN MEKANISME KERUNTUHAN STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG Maidiawati 1 , Yasushi Sanada 2 , Jafril Tanjung 3 1 Doktor Engineering, Institut Teknologi Padang, email: [email protected] 2 Associate Prof. Osaka University, Japan , email: [email protected] 3 Doktor Engineering, Universitas Andalas, email: [email protected] ABSTRAK This paper presents experimental results of a series of structural test. The experimental study was conducted on one bare frame and three infilled frames which represented a partial frame of earthquake- damaged building in Indonesian. One infilled frame structure was infilled with full scaled brick infill which was extracted from damaged building and installed into RC frame. However, two others were infilled with scaled brick infill consisting of 1/2.5 scale bricks. The specimens were subjected to a constant vertical load based on the estimated weight of the upper floors and reversed cyclic lateral loads. Incremental lateral loads were controlled by drift angle, R (rad.), ratio of lateral displacement to column height. Comparing the seismic performance and failure mechanism between bare frame and infilled frames were quantitatively evaluated. The results revealed that the presence of brick masonry infill altered the failure mode of RC frame structure and significanly increase the lateral strength and stiffness of the overall frame but decrease the deformation capacity. Kata kunci: brick infill, reinforced concrete frame, seismic performance 1. PENDAHULUAN Bangunan gedung struktur rangka beton bertulang dengan dinding bata sebagai partisi sangat banyak dan umum digunakan di negara berkembang termasuk daerah dengan resiko gempa tinggi seperti Indonesia. Namun, dalam perencanaan sistem struktur tersebut, kontribusi dinding bata dalam menahan beban gempa selalu diabaikan, dan menganggap dinding hanya berperan sebagai komponen non-structure. Sejumlah peneliti telah melakukan penelitian dan mengobservasi pengaruh dinding bata dalam menahan beban gempa. Secara umum hasil pengujian menunjukan bahwa dinding pengisi dapat merubah perilaku dan kapasitas seismik struktur rangka secara keseluruhan [1,2,3]. Investigasi lapangan juga dilakukan oleh penulis paska gempa Sumatra September 2007 untuk mengevaluasi tipe kerusakan bangunan beton bertulang di kota Padang dan daerah sekitarnya. Investigasi lapangan mendapatkan bahwa bangunan yang memiliki jumlah dinding lebih banyak memiliki tingkat kerusakan lebih rendah dan bangunan dapat bertahan selama gempa [4]. Kemudian evaluasi kapasitas seismik pada dua bangunan beton bertulang yang memiliki level kerusakan berbeda dilakukan dengan membandingkan perhitungan dengan dan tanpa pengaruh dinding dalam struktur rangka [4]. Hasil evaluasi menunjukan bahwa dinding bata dalam struktur rangka memiliki peran yang sangat signifikan dalam menahan beban gempa dan dapat mencegah keruntuhan bangunan selama gempa. Berdasarkan investigasi dan analisis tersebut, maka pengaruh dinding bata terhadap kapasitas seismik dan mekanisme keruntuhan struktur rangka beton bertulang akibat beban gempa perlu diteliti lebih lanjut.

Upload: harry-syafriandi

Post on 04-Jan-2016

31 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

e

TRANSCRIPT

Seminar Nasional SPI 2014

111

STUDI EKSPERIMENTAL: EVALUASI PENGARUHDINDING BATA PADA KAPASITAS SEISMIK DAN

MEKANISME KERUNTUHAN STRUKTUR RANGKABETON BERTULANG

Maidiawati1, Yasushi Sanada2, Jafril Tanjung3

1Doktor Engineering, Institut Teknologi Padang, email: [email protected] Prof. Osaka University, Japan , email: [email protected] Engineering, Universitas Andalas, email: [email protected]

ABSTRAK

This paper presents experimental results of a series of structural test. The experimental study wasconducted on one bare frame and three infilled frames which represented a partial frame of earthquake-damaged building in Indonesian. One infilled frame structure was infilled with full scaled brick infillwhich was extracted from damaged building and installed into RC frame. However, two others wereinfilled with scaled brick infill consisting of 1/2.5 scale bricks.The specimens were subjected to a constant vertical load based on the estimated weight of the upperfloors and reversed cyclic lateral loads. Incremental lateral loads were controlled by drift angle, R (rad.),ratio of lateral displacement to column height. Comparing the seismic performance and failuremechanism between bare frame and infilled frames were quantitatively evaluated. The results revealedthat the presence of brick masonry infill altered the failure mode of RC frame structure and significanlyincrease the lateral strength and stiffness of the overall frame but decrease the deformation capacity.

Kata kunci: brick infill, reinforced concrete frame, seismic performance

1. PENDAHULUANBangunan gedung struktur rangka betonbertulang dengan dinding bata sebagaipartisi sangat banyak dan umumdigunakan di negara berkembangtermasuk daerah dengan resiko gempatinggi seperti Indonesia. Namun, dalamperencanaan sistem struktur tersebut,kontribusi dinding bata dalam menahanbeban gempa selalu diabaikan, danmenganggap dinding hanya berperansebagai komponen non-structure.Sejumlah peneliti telah melakukanpenelitian dan mengobservasi pengaruhdinding bata dalam menahan bebangempa. Secara umum hasil pengujianmenunjukan bahwa dinding pengisidapat merubah perilaku dan kapasitasseismik struktur rangka secarakeseluruhan [1,2,3]. Investigasilapangan juga dilakukan oleh penulispaska gempa Sumatra September 2007untuk mengevaluasi tipe kerusakan

bangunan beton bertulang di kotaPadang dan daerah sekitarnya.Investigasi lapangan mendapatkanbahwa bangunan yang memiliki jumlahdinding lebih banyak memiliki tingkatkerusakan lebih rendah dan bangunandapat bertahan selama gempa [4].Kemudian evaluasi kapasitas seismikpada dua bangunan beton bertulangyang memiliki level kerusakan berbedadilakukan dengan membandingkanperhitungan dengan dan tanpa pengaruhdinding dalam struktur rangka [4]. Hasilevaluasi menunjukan bahwa dindingbata dalam struktur rangka memilikiperan yang sangat signifikan dalammenahan beban gempa dan dapatmencegah keruntuhan bangunan selamagempa. Berdasarkan investigasi dananalisis tersebut, maka pengaruhdinding bata terhadap kapasitas seismikdan mekanisme keruntuhan strukturrangka beton bertulang akibat bebangempa perlu diteliti lebih lanjut.

Seminar Nasional SPI 2014

112

2. PENELITIANSEBELUMNYA

2.1 Investigasi Kerusakan BangunanAkibat Gempa Sumatra September2007Gempa Sumatra 2007 terjadi padatanggal 12 dan 13 September 2007dengan masing-masing lokasi pusatgempa 4.520oS, 101.374oE padakedalaman 34 km dan 2,506oS,100,906oE pada kedalaman 30 km.Gempa ini menyebabkan kehilangannyawa dan cedera pada manusia, robohdan rusak bangunan rumah tinggal sertagedung beton bertulang sepertidilaporkan dalam Referensi 4).Investigasi tipe kerusakan bangunanakibat gempa dilakukan oleh penulispasca gempa di kota Padang dan daerahPesisir Selatan Sumatra Barat.Berdasarkan investigasi, secara umumtipe struktur bangunan dapatdikelompokan atas beberapa tipesebagai berikut.1. Struktur rangka beton bertulang

penahan momen dengan dindingbata tanpa tulangan (RC-frame +URM) .

2. Dinding bata tanpa tulangan yangdikekang dengan struktur betonbertulang (RC-tie + URM).

3. Dinding bata tanpa tulangan (URMbrick structure).

4. Struktur kayu (Timber structure).Struktur RC-frame + URM adalah tipeyang banyak dipakai untuk bangunanbertingkat menengah dan tinggi.Beberapa contoh kerusakan yangdidapatkan pada tipe struktur ini adalah:bangunan roboh total (Foto 1a),keruntuhan geser pada kolom (Foto 1b),keruntuhan lentur pada kolom (Foto 1c),runtuh dan rusak dinding bata (Foto 1d),runtuh atap genteng dan plafon (Foto 1edan 1f). Salah satu bangunan yangroboh diinvestigasi lebih detail untukmengevaluasi kapasitas seismik

bangunan tersebut denganmemperhitungkan keberadaan dindingpengisi.

a) Runtuh total bangunan beton bertulang

d) Runtuh dan rusak geser pada dinding

e) Rusak genteng f)Rusak PlafonFoto 1. Tipe kerusakan struktur dan

nonstruktur.

b) Rusak geser padakolom

c) Rusak lentur padakolom

Dindingruntuh

Shear failure

Seminar Nasional SPI 2014

113

2.2 Investigasi Bangunan BetonBertulang yang RusakInvestigasi kemudian difokuskan padadua bangunan beton bertulang yangterletak berdampingan di kota Padang,akan tetapi satu bangunan roboh totalsedangkan satu lagi mengalami rusakseperti ditunjukan dalam Foto 2.Kedua bangunan adalah gedung tigalantai dengan sistem struktur rangkabeton bertulang dimana lantai satudigunakan untuk showroom mobil danlantai atas untuk ruang kantor. Keduabangunan memiliki tipe struktur dandenah yang hampir sama sepertiditunjukan dalam Foto 3 dan gambar 1.Gambar menunjukan bahwa bangunanyang rusak memiliki jumlah dindingbata dalam struktur rangka lebih banyakdaripada bangunan roboh. Berdasarkanevaluasi tingkat kerusakan, makabangunan yang rusak ini digolongkandengan tingkat rusak sedang [4].

Foto 2. Bangunan rusak akibat gempaSeptember 2007

a) Roboh b) Rusak sedangFoto 3. Bangunan yang di investigasi.

2.3 Kapasitas Seismik BangunanBeton Bertulang yang DiinvestigasiKapasitas seismik kedua bangunandievaluasi berdasarkan kepada standar

Jepang “The Japan Building DisasterPrevention Association (JBDPA, 2005)”[5]. Kapasitas seismik dinyatakandengan basic seismic index of structure,Eo yang diberikan dalam hubunganindeks kekuatan (strength index, C)dengan indeks duktilitas (ductility index,F).

6000600060006000

24000

4000

1900

0

5000

5000

5000

C

CC

C

C

C CC

CC

C C

C

C

C

C

CCC

CC

C

C

C

CC

SPANDRELWALL

FULL WALL

350

400

a) Bangunan roboh

4000400040004000400040006000

30000

4000

4000

4000

4000

4000

2000

0

350

C1

C2 C2

C1

I

I

0

0

III

III

I I I I

I

I

II

0

0

0 0 0

0

II II

II

II

II

IIIIIIIIIIIIIII

III

IV

IV IV

IV

IV

I 0

I

I V

I

III

II

SPANDRELWALL

FULL WALL

C1

C1

C1

C1

C1

C1

C1 C1

C1C1

C1

C1

C1

C2-B C2C2

C3 C3

C2 C2

C1

C1

C1

C1

C1

C1

C1C1C1C1C1

C1

C1

C1

C1

C1

C1

C1

C2-B

C1

350

350 C1

350

700C2 C3

550

350

C2-B

550

b) Bangunan rusak sedang

Gambar 1. Denah lantai 1.

Analisis kapasitas seismik gedungdilakukan untuk lantai satu dalam arahtimur-barat, dimana salah satubangunan roboh k earah tersebut sepertiditunjukan dalam Foto 2. Dalamanalisis, dinding pengisi bata diabaikandalam perhitungan akan tetapi dindingdalam struktur rangka yang tingginyahanya sebagian terhadap tinggi kolom(spandrel wall) diperhitungkan untukmenentukan tinggi bersih kolom.Sebagai hasilnya, Gambar 2

SN

Seminar Nasional SPI 2014

114

menunjukan kapasitas seismik keduabangunan tanpa pengaruh dindingpengisi bata. Hasil ini menunjukanbahwa kedua bangunan memilikikapasitas seismik yang hampir sama.Akan tetapi salah satu bangunan robohtotal, sedangkan bangunan yangdisampingnya, yang memiliki dindingbata dalam struktur rangka, dapatbertahan selama gempa. Hasil ini secarakasar menunjukan bahwa adanyakonstribusi dinding pengisi bata dalammenahan beban gempa.

0.35

0.30

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

Stre

ngth

inde

x C

3.53.02.52.01.51.00.50.0

Ductility index F

E0

E-W direction RC frame without infill

a) Bangunan roboh0.35

0.30

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

Stre

ngth

inde

x C

3.53.02.52.01.51.00.50.0

Ductility index F

E0

E-W direction RC frame without infill

b) Bangunan rusak sedangGambar 2. Kapasitas seismikbangunan beton bertulang.

3. STUDI EKSPERIMENTAL3.1 Benda UjiUntuk mengevaluasi konstribusidinding bata pada kapasitas seismikstruktur rangka, dilakukan serangkaianpengujian pada benda uji strukturrangka beton bertulang dengan dantanpa dinding bata.Empat model benda uji struktur rangkasatu bentang yang mewakili tipikal

struktur pada bangunan beton bertulangyang telah diinvestigasi, dibuat denganskala 1/2,5. Model benda uji terdiri darisatu struktur rangka tanpa dinding bata(BF) dan tiga struktur rangka diisidengan dinding bata yang memilikitebal dan ukuran bata berbeda (IF_FB,IF_SBw/oFM dan IF_SB) sepertidijelaskan dalam Tabel 1. Data materialunsur-unsur membentuk sruktur bendauji ditunjukan dalam tabel 2.

Tabel 1. Parameter model struktur

Modelbenda uji

Kolom

Experimentalparameters

Dinding Plaster

BF penampang: 140x140

tulanganutama:4-Ø9

hoop: 2-Ø4@100

Tidak ada Tidakada

IF_FBtebal: 100

mm

20 mm(kedua

sisi)

IF_SBw/oFM

tebal: 44mm

Tidakada

IF_SB tebal: 44mm.

8 mm(kedua

sisi)

2,250

unit: mm

700

140 140255 255

1,00

0

1,460

550

600

a

a'

Section a - a'

Section b - b'

700

D10@50

Upper beam

Lower beam

100

140

113

140

b b'

D10@50

12-D19

12-D19

Gambar 3. Detail struktur BF

3.1.1 Bare Frame (BF)Benda uji struktur rangka betonbertulang memiliki kolom dengan luaspenampang 140 x 140 mm, tinggi bersih1000 mm, tulangan utama 4-9 dan

Seminar Nasional SPI 2014

115

tulangan sengkang 2-4@100transverse hoops. Gambar 3menunjukan ukuran dimensi dansusunan tulangan struktur BF.

Tabel 2. Data materialBeton

Benda uji

Umurmaterial

Kuat tekan Kuat tarik

Hari N/mm2 N/mm2

BF 44 19.6 1.89

IF_FB 37 20.6 1.96

IF_SBw/oFM 63 26.6 1.90

IF_SB 67 27.3 1.98

Mortar

Benda uji

Umurmaterial

Kuat tekan Kuat tarik

Day N/mm2 N/mm2

IF_FB (onlyfor boundaries)

42 40.8 3.33

IF_SBw/oFM 42 44.7 2.33

IF_SB

46 forinfill

44 forfinishing

48.6 for infill42.9 forfinishing

3.26 for infill2.89 for

finishing

Masonry prism

Benda uji

Umurmaterial

Kuat tekan(fm)

ModulusElastisitas(750*0.65fm)

Day N/mm2 N/mm2

IF_FBUnknow

n2.91 1418.6

IF_SBw/oFM 42 16.3 7946.3

IF_SB 46 18.5 9033.4

Tulangan

Diameter

Kuatleleh

Kuat tarik

N/mm2 N/mm2

9 (BF, IF_FB) 355 440

4 (BF, IF_FB) 583 631

9(IF_SBw/oFM,IF_SB)

338 382

4(IF_SBw/oFM,IF_SB)

497 778

3.1.2 IF_FBBenda uji IF_FB memiliki dinding batayang diambil dari bangunan yang rusaksedang akibat gempa September 2007seperti ditunjukan dalam foto 2a.Dinding tersebut kemudian dikirim ke

Toyohashi University of Technology,Japan (foto 2b), dan di-install ke dalamsalah satu struktur rangka betonbertulang untuk membuat benda ujiIF_FB, seperti ditunjukan dalam Foto2d setelah dipotong dengan lebar 1420mm dan tinggi 960 mm sepertiditunjukan dalam foto 2c. Antaradinding dan struktur rangkadihubungkan dengan material mortardengan data ditunjukan dalam Tabel 2.

Foto 4. Proses persiapan danpemasangan dindinng struktur BF

3.1.3 IF_SBw/oFM dan IF_SBBenda uji IF_SBw/oFM dan IF_SBadalah model yang dibuat dengandinding dengan ukuran bata diperkecilmenurut skala 1/2,5 dari ukuran normalyang menghasilkan panjang 88 mm,lebar 44 mm dan tinggi 20 mm. Bendauji ini dibuat di Toyohashi University ofTechnology dengan bata Jepang yangdipilih menyerupai bata Indonesia akantetapi memiliki kuat tekan dinding(masonry prisms) yang lebih tinggiseperti ditunjukan dalam Tabel 2.Mortar untuk pasangan bata dibuatdengan rasio perbandingan volumeantara semen: pasir: air = 1: 4: 1.4.Plaster dari mortar dengan tebal 8 mmhanya dipasangkan pada kedua sisi

a) Pengambilandinding

d) Pemasangandinding

b) Pengirimandinding

c) Pemotongandinding

Seminar Nasional SPI 2014

116

dinding untuk benda uji IF_SB.Sehingga ketebalan dinding benda ujiIF_SBw/oFM dan IF_SB masing-masing adalah 44 mm and 60 mm.Gambar 4 adalah detail struktur IF_SB.

Mortar joint

Plaster

a

b

2,2501,460

1,00

0

140

121

140

100

b - b'

a

a - a'

700

Upper beam

Lower beam

b'

Unit: mm

600

550

140 140

Plaster (Mortar)

8844

700

Gambar 4. Detail struktur BF_SB

3.2 Metoda PengujianBenda uji dibebani dengan bebanvertikal konstan sebesar 183,4 kN (≈0.24 x Ag x fc’) berdasarkan perkiraanberat lantai atas. Kemudian bebanlateral bolak-balik diberikan pada bendauji. Penambahan beban dikontroldengan drift, R (rad.), rasio antaraperpindahan lateral terhadap tinggikolom. Program pembebanan lateraldiawali dengan R=1/800 kemudiandiikuti dengan dua siklus R=1/400,1/200, 1/100, 1/50, 1/25 and 1/12.5untuk benda uji BF dan IF_FB,sedangkan untuk benda ujiIF_SBw/oFM and IF_SB diawalidengan satu siklus R=1/400 selanjutnyaR=1/200, 1/100, 1/50, 1/25 and 1/12.5masing-masing dua siklus. Ketika bendauji runtuh, yaitu benda uji tidak sangguplagi menahan beban yang diberikan,pembebanan dihentikan. Skematikpengujian ditunjukan dalam Gambar 5

dan program pembebanan lateral yangdiberikan ditunjukan dalam Gambar 6.

Gambar 5. Bentuk skematikpengujian

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10D

rift

an

gle

(ra

d)

-1/12.5

1/12.5

1/25

-1/25

-1/50

1/50

1/100

-1/100

1/200

-1/200

1/4001/800

-1/800 -1/400

Gambar 6. Program pembebananlateral

4. HASIL PENGUJIAN DANPEMBAHASAN

4.1 Tipe dan Mekanisme KeruntuhanSelama pengujian, retak awal danperkembangan panjang dan lebar retakyang terjadi diobservasi di setiappuncak dan residual drift untukmengidentifikasi mekanisme kerun-tuhan struktur. Perpindahan horizontaldan vertikal yang terjadi diukur denganmenggunakan transducer yang dipasangpada benda uji. Regangan tulangandiukur dengan menggunakan straingauge yang ditempelkan pada batangtulangan. Tabel 3 membandingkanproses keruntuhan dan tipe retak yangterjadi pada benda uji. Gambar 7menunjukan bentuk retak benda uji disaat runtuh.

Seminar Nasional SPI 2014

117

Tabel 3a. Proses keruntuhan benda uji BF dan BF-FB

Siklus Benda UJi BF Benda Uji IF_FB

(rad.) Kolom Kolom Dinding Bata

Retakawal

Tidak ada. Tidak ada.Ditemukanretak padadinding

1/800Retak lentur pertamaterjadi pada bagian ataskolom tekan.

Retak lentur pertama terjadipada bagian atas kolom tarik.

- Retakpemisahantaradinding dankedua kolom.

- Retak geserpertama.

1/400Retak lentur pada bagianatas dan bawah keduakolom.

Retak lentur dan bagian atasdan tengah kolom tarik.

Retak gesermelebar danmemanjang.

1/200Retak bertambah padakedua kolom

- Retak geser pada bagianatas kolom tarik.

- Retak lentur pada bagianbawah kolom tekan.

Retak gesermakinberkembang.

1/100Beton pecah pertama dibagian bawah kolom tekan

- Retak geser di bagianbawah kolom tekan.

- Leleh pertama terjadi padatulangan longitudinal.

Plasterterkelupas

1/50

- Beton hancur padabagian atas dan bawahkolom tekan.

- Leleh pertama terjadipada tulanganlongitudinal.

- Runtuh geser terjadi padabagian atas kolom tarik.

- Bukling terjadi padatulangan longitudinal.

- Selimut beton kolom tekanpecah.

- Leleh pertama terjaditulangan sengkang.

- Penurunan kekuatan lateralstruktur.

Plaster rusakdan terkelupas.

1/25- Runtuh selimut beton.- Penurunan kekuatan

lateral.Kehilangan tahanan axial Rusak besar

1/12.5

- Bukling tulanganlongitudinal pada kolomtarik

- Kehilangan tahananaxial.

Seminar Nasional SPI 2014

118

Tabel 3b. Proses keruntuhan benda uji BF_SBw/oFM dan IF_SB

Siklus Benda uji BF_SBw/oFM Benda uji IF_SB

(rad.) Kolom DindingBata

Kolom Dinding Bata

Retakawal

Tidak ada Retak antaradinding danbalok.

Tidak ada Retak antaradinding danbalok.

1/400 -Retak antaradinding dankolom tarik.

-Retak geser awaldi tengah kolomtarik.

-Retak lenturpertama padabagian bawahkedua kolom.

Retak geserpertama ditengahdinding.

- Retak lenturpertama ditengah kolomtarik.

- Retak geserpertama dibagian ataskolom tarik.

1/200 Sebuah retak lenturmuncul di tengahkolom tarik.Leleh tulanganlongitudinal.

Retak geserberkembang

Leleh awaltulangan utama.

1/100 Perkembanganretak lentur.

Runtuhlentur awal.

- Perkembanganretak geser.

- Runtuhselimut beton.

- Plasterterkelupas.

- Runtuh tekanpada plaster.

1/50 Runtuh tekan awalpada beton kolomtarik.

Mortar mulaihancur.

Retak tekan padabagian bawahdan atas kolomtekan.

Keruntuhantekan awal.

1/25 - Keruntuhantekan padatengah danbagian ataskolom tekan.

- Leleh awaltulangansengkang.

- Bukling tulanganutama.

- Kehilangantahanan axial.

Retak geserbesar padakedua arahdiagonal.

- Kegagalangeser padakolom

- Leleh awaltulangansengkang

- Retak verticalbesar padabidang.

- Kehilangantahanan aksial.

Seminar Nasional SPI 2014

119

Left

view

Front

viev

Right

view

Right

view

Front

view

Left

view

Without wall

Left view Front view Right view

(a) Benda uji BF. (b) Benda uji IF_FB.

(c) IF_SBw/oFM specimen (d) IF_SB specimen.

Gambar 7. Bentuk sketsa retak benda uji setelah pengujian

-300

-200

-100

0

100

200

300

Lat

eral

for

ce (

kN)

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Drift ratio (%)

Q m ax=36.8 kN

Flexural cracking of column Crushing of concrete Yielding of longitudinal reinforcement Buckling of longitudinal reinforcement Deformation capacity

-300

-200

-100

0

100

200

300

Lat

eral

for

ce (

kN)

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Drift ratio (%)

Q m ax=174.0 kN

Separation of column and wall Flexural cracking of column Shear cracking of column Shear cracking of wall Yielding of longitudinal reinforcement Shear failure of column Yielding of transverse reinforcement Deformation capacity

(a) Benda uji BF. (b) Benda uji IF_FB.

-300

-200

-100

0

100

200

300

Lat

eral

for

ce (

kN)

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Drift ratio (%)

Q m ax=174.8 kN

Separation of column and wall Flexural cracking of column Shear cracking of column Shear cracking of wall Yielding of longitudinal reinforcement Shear failure of wall Shear failure of column Yielding of transverse reinforcement Buckling of longitudinal reinforcement Deformation capacity

-300

-200

-100

0

100

200

300

Lat

eral

for

ce (

kN)

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Drift ratio (%)

Q m ax=257.3 kN

Separation crack of collumn-wall Flexural cracking of column Shear cracking of column Yielding of longitudinal reinforcement Compressive failure of plaster Compressive failure of wall Yielding of transvere reinforcement Shear failure of column Deformation capacity

(c) IF_SBw/oFM specimen (d) IF_SB specimen

Gambar 8. Hubungan gaya lateral dan drift rasio struktur rangka dan dinding pengisi

Seminar Nasional SPI 2014

120

4.2 Hubungan Gaya Lateral danDrift RasioGambar 8 menunjukan hubungan gayalateral dan drift rasio untuk ke empatbenda uji.Nilai maksimum gaya lateral untukbenda uji BF adalah 36,8 kN didapatkanpada rasio drift 2,0%. Sedangkan gayalateral maksumum struktur IF_FB,IF_SBw/oFM, dan IF_SB adalahmasing-masing 174.0 kN, 174.8 kN and257.3 kN terjadi masing-masing padarasio drift 0.5%, 0.5% and 0.45%.Kapasitas deformasi struktur, dimanakekuatan lateral berkurang menjadi 80%yang terjadi setelah nilai kekuatanmaksimum, adalah 2.8% untuk strukturBF, sedangkan untuk struktur IF_FB,IF_SBw/oFM, dan IF_SB masing-masing adalah 1.6%, 1.0% and 0.5%.

5. KESIMPULANEmpat model benda uji, struktur rangkabeton bertulang yang menggambarkanstruktur lantai satu bangunan rusakakibat gempa Sumatra September 2007,dibuat. Tiga struktur rangka diisidengan dinding bata, satu dindingdiambil dari bangunan referensi modeldi Indonesia yang dikirimkan ke Jepang,sedangkan dua benda uji lain diisidengan dinding dibuat dengan bataJepang dengan ukuran diskalakan.Benda uji dibuat untuk memastikansecara eksperimen pengaruh dindingpengisi terbuat dari bata terhadapkapasitas seismik struktur rangka betonbertulang. Hasil pengujian dan analisamenyimpulkan :1. Dinding bata dalam struktur rangka

dapat meningkatkan secarasignifikan kekuatan lateral denganmekanisme strut-tekan terhadapelemen struktur akan tetapi

menurunkan kapasitas deformasistruktur.

2. Keruntuhan lentur diobservasiterjadi pada struktur rangka tanpadinding pengisi. Sedangkan padastruktur rangka dengan dinding bataterjadi bentuk keruntuhan geser.Hal ini menunjukan bahwakeberadaan dinding bata dalamstruktur rangka dapat mengubahmodel keruntuhan struktur.

6. DAFTAR PUSTAKA1. Armin B. Mehrabi, P. Benson Shing,

Michael P. Schuller, and James L.Noland. Experimental evaluation ofmasonry-infilled RC frames. In:Journal of Structural Engineering1996; 122(3): 228-237.

2. Chaker AA. and Cherifati A.Influence of masonry infill panels onthe vibration and stiffnesscharacteristics of R/C framebuildings. In: Journal of EarthquakeEngng Struct. Dyn. 1999; 28:1061-1065.

3. Lee H. and Woo S. Effect ofmasonry infill on seismicperformance of a 3-storey R/C framewith non-seismic detailing. In:Earthquake Engng Struct. Dyn. 2002;31:353-378 DOI:10.1002/eqe.112.

4. Maidiawati and Sanada Y. (2008)Investigation and analysis ofbuildings damaged during theSeptember 2007 Sumatra, Indonesiaearthquakes. In: Journal of AsianArchitecture and BuildingEngineering, 7 (2), 371-378.

5. The Japan Building DisasterPrevention Association (JBDPA).(2005) English version, 1st, standardfor seismic evaluation of existingreinforced concrete buildings, 2001.