Perilaku Deformasi Dinding Tembok pada Bangunan Rumah Sederhana (Non-Engineered Buildings) dengan PP-Band Prategang

ANDREAS SUGIJOPRANOTO , Dr.-Ing. Ir. Andreas Triwiyono ; Prof. Ir. Hrc. Priyosulistyo, M.Sc., Ph.D

2018 | Disertasi | S3 Ilmu Teknik Sipil

Letak Indonesia di antara lempeng-lempeng tektonik Australia, Pasifik, dan Eurasia mengakibatkan terjadinya banyak gempa. Pada saat bangunan non-engineered terkena gempa bumi, dinding tembok bangunan kebanyakan runtuh dan menimpa penghuni di dalamnya. Penambahan anyaman Polypropylene-band (PP-band) pada dinding tembok bata merupakan alternatif cara retrofitting untuk mencegah dinding runtuh secara tiba-tiba saat terkena gempa. Penelitian dengan menggunakan PP-band prategang pada tembok bertujuan untuk mengetahui seberapa jauh pengaruh prategang pada kekuatan dan deformasi dinding. Penelitian ini juga ingin menemukan cara pemberian prategang dan pemasangan PP-band yang efektif dalam memperbaiki sifat tembok. Dalam penelitian ini dilakukan beberapa pengujian sesuai dengan beberapa standar berikut ini. Pengujian sifat mekanika material pembentuk dinding didasarkan pada SNI 15-2094-2000, SNI 03-6825-2002, dan PUBI-1982 (Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia). Pengujian tarik dan creep PP-band dilakukan sesuai dengan standar ASTM D882-02, ASTM D638, dan ASTM D2990-01. Pengujian statik kuat lentur pada balok mortar berukuran 54 cm x 15 cm x 15 cm tanpa dan dengan berbagai variasi PP-band; dan terhadap balok tembok berukuran 135 cm x 25 cm x 14 cm tanpa dan dengan berbagai variasi PP-band mengikuti ASTM C78, ASTM E72, dan British Standards BS EN12390-5:2000 Part 5. Pembebanan siklik out-of-plane pada panel dinding 121,5 cm x 73,5 cm x 14 cm menggunakan beban garis tegak lurus arah horisontal panel dinding. Hasil pengujian lentur pembebanan statik out-of-plane balok tembok menunjukkan bahwa balok tembok dengan PP-band prategang dapat menanggung kuat lentur lebih besar dibanding balok tembok dengan PP-band tanpa prategang. Kuat lentur balok tembok dengan PP-band prategang meningkat sekitar 22% dan dengan PP-band pilinan meningkat sekitar 8%. Kemampuan untuk menahan defleksi balok tembok dengan PP-band prategang naik 1,5 kali lipat dibandingkan balok tembok dengan PP-band tanpa prategang. Hasil pengujian pembebanan siklik out-of-plane panel dinding tembok menunjukkan bahwa pemberian prategang pada PP-band meningkatkan kekuatan lateral tembok sekitar 1,2 kali dibandingkan tembok dengan PP-band tanpa prategang. PP-band dengan prategang lebih besar lebih meningkatkan kekuatan tembok. Retak pertama terjadi pada saat tembok mengalami defleksi sekitar 4 mm atau sekitar L/275. Dinding tembok tanpa PP-band runtuh, sedangkan dinding dengan PP-band masih mempunyai kekuatan sisa untuk mempertahankan stabilitasnya (tidak runtuh) hingga defleksi mencapai 64 mm atau sekitar L/17. Tembok dengan PP-band pilinan terjadi patah pada PP-band secara berangsur-angsur saat defleksi mencapai sekitar 32 mm (sekitar L/34), disertai penurunan kemampuan dinding dalam mendukung beban lateral siklik.

Indonesia lays among Australia, Pacific, and Eurasia tectonic plates. This geographic position causes a large number of earthquakes to happen in Indonesia. Non-engineered buildings are easily damaged when earthquakes occur and as the result, the walls may cause injury to the occupants. The polypropylene mesh is a retrofitting technique to prevent the walls of non-engineered buildings to collapse when they are hit by earthquakes. This research examined the effectiveness of using the prestressed PP-band on the walls in term of the strength and the deformation. The research aims to find the ways to set the prestressed PP-band and to retrofit the wall effectively. The research was carried out following several standards. To investigate the material qualities, SNI (Indonesia National Standard) 15-2094-2000, SNI 03-6825-2002, and PUBI-1982 (General Material Requirement in Indonesia) were used. For conducting tensile and creep tests of the PP-band, ASTM D882-02, ASTM D638, dan ASTM D2990-01 were followed. Flexural static tests for mortar blocks of 54 cm x 15 cm x 15 cm and wall blocks of 135 cm x 25 cm x 14 cm were carried out by following ASTM C78, ASTM E72, and British Standards BS EN12390-5:2000 Part 5. Out-of-plane cyclic testing for wall panels 121.5 cm x 73.5 cm x 14 cm were performed using displacement control. The result of the out-of-plane flexural static tests showed that wall blocks with prestressed PP-band have stronger flexural strength compared to those with natural PP-band. Flexural strength of wall blocks with prestressed PP-band increased 22% but with twisted PP-band increased only 8%. The capacity of the wall blocks with prestressed PP-band to achieve max deflection increased 1.5 times compared with the ones with natural PP-band. The result of the out-of-plane flexural cyclic tests showed that the prestressed PP-band increased the lateral strength capacity of the wall panels 1.2 times than the wall panels with natural PP-band, the bigger the prestressed given, the stronger the wall would be. The wall panels usually cracked at 4 mm (about L/275) deflection. The panels without PP-band immediately collapsed, while those with PP-band had residual strength to resist their stability (not collapsed) up to 64 mm (L/17) deflection. The twisted PP-band slowly cut off when the wall reached 32 mm (L/35) deflection, followed by the decrease of the capacity to resist lateral cyclic load.

Kata Kunci : gempa, non-engineered building, retrofitting, Polypropylene-band, out-of-plane