Dinding Geser: Fungsi, Prinsip Penempatan, Konsep Perencanaan

Dinding geser dari beton bertulang adalah elemen struktur vertikal yang biasa digunakan pada gedung bertingkat banyak yang berfungsi untuk menahan gaya lateral yang berasal dari beban gempa dan angin.

Struktur bangunan dengan dinding geser merupakan salah satu konsep solusi masalah gempa dalam bidang teknik sipil yaitu sebagai substruktur yang menahan gaya geser akibat beban gempa dan angin.

Shearwall. (sumber: theconstructor.org)

Secara umum fungsi dari dinding geser atau shearwall adalah sebagai berikut:

1. Memperkokoh gedung: Dengan struktur dinding beton bertulang, maka shearwall atau dinding geser bukan hanya sebagai penyekat ruangan tetapi berfungsi juga sebagai struktur bangunan yang memikul gaya beban yang bekerja pada balok dan kolom sekitarnya.
2. Meredam goncangan akibat gempa: Saat terjadi gempa, dinding geser akan mereduksi goncangan yang terjadi, sehingga mampu mengurangi kerusakan gedung.
3. Mengurangi biaya perawatan gedung: Dengan semakin kuatnya gedung yang menggunakan shearwall, maka kerusakan-kerusakan yang timbul akibat goncangan gempa bisa diminimalisir sehingga akan mengurangi biaya perawatan yang seharusnya dikeluarkan apabila gedung tidak menggunakan shearwall.
4. Daya pikul beban di sekitar dinding mampu ditingkatkan: Dengan shearwall maka kemampuan lantai beton diatasnya untuk menerima beban semakin naik, besarnya kekuatan lantai akan berbanding lurus dengan ketebalan shearwall itu sendiri.

Dalam struktur bertingkat, dinding geser sangat penting, karena dengan adanya dinding geser yang kaku pada bangunan, sebagian besar beban gempa akan terserap oleh dinding geser tersebut. 

Dalam prakteknya dinding geser selalu dihubungkan dengan sistem rangka penahan momen pada gedung. Kerja sama antara sistem rangka penahan momen dan dinding geser merupakan suatu keadaan khusus, dimana dua struktur yang berbeda sifatnya tersebut digabungkan. Dari gabungan keduanya diperoleh suatu struktur yang lebih kuat dan ekonomis. 

Prinsip Penempatan Dinding Geser

Sebuah struktur bangunan tinggi dapat didefinisikan sebagai bangunan yang sistem strukturnya mampu menahan gaya-gaya lateral yang disebabkan oleh gempa atau angin didalam kriteria terhadap kekuatan, simpangan dan kenyamanannya. Pada bangunan tinggi, dinding geser adalah bentuk struktur yang dapat menahan gaya gempa dan angin. Stabilitas bangunan tinggi diterima oleh dinding geser. 

Untuk dapat menahan gaya lateral yang disebabkan oleh gempa atau angin maka dinding geser harus dibentuk sedemikian rupa sehingga memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: 

• Dalam sebuah bangunan paling sedikit terdapat tiga buah dinding geser sebagai penahan gaya lateral 
• Garis pengaruh dari dinding geser tersebut tidak boleh berpotongan pada satu titik 

Dinding geser yang memenuhi syarat-syarat diatas akan memberikan stabilitas yang baik pada bangunan berlantai banyak. 

Apabila desain perletekan dinding geser tidak sesuai dengan syarat-syarat tersebut, maka dinding geser tidak berfungsi dengan baik dalam menahan gaya lateral. Dinding geser yang memenuhi syarat dan tidak memenuhi syarat dapat dilihat pada Gambar di bawah ini.

Susunan Shearwall yang memenuhi syarat

Susunan dinding geser yang tidak memenuhi syarat

Konsep Perencanaan Dimensi Dinding Geser

Asumsi yang dapat dilakukan terhadap dinding geser untuk menghindari tekuk adalah memperlakukannya sebagai kolom, dimana dimensi dinding geser dengan komponen batas (boundary element) perlu dibatasi sesuai Gambar di bawah ini.

Dimensi min. Shearwall

dimana nilai bc  didapat dari hubungan antara ketebalan kritis dinding geser (bc) dan daktilitas displacement (μ∆) sesuai dengan Gambar yang ada di bawah ini. 

Hubungan Ketebalan Kritis dinding geser dan Daktilitas Displacement

Yang mana lw adalah panjang dinding geser dan μ∆ merupakan faktor daktilitas desain yang diambil ≤ 5. 

Untuk memenuhi kriteria stabilitas semua persyaratan harus memenuhi kestabilan pada sumbu lokal 1, 2 dan 3 atau arah x, y dan z dan luasan boundary element (A wb ) harus memenuhi syarat sesuai persamaan berikut.

𝑏𝑐2≤ 𝐴𝑤𝑏≥ 𝑏𝑐𝑙𝑤/10

Sekian pembahasan tentang Dinding Geser atau Shearwall. Semoga menambah ilmu bagi rekan sekalian. Jangan lupa share dan berkomentar. Terima kasih.

Berbagi :