Beban angin terhadap bangunan

16
Beban Anginpada ............. BEBAN ANGIN PADA BANGUNAN GEDUNG Ratna K Gunawan * Abstracts Wind load provisions by the Indonesian Code (PPIUG 83) start with simplistic wind engineeringprinciples on how wind is formed and factors that effect the magnitude of the wind force. It has sample of wind bracing systemin buildings and wind effect calculation on industrial building according to dffirent Codes l. Pengantar Dalam perencanaanstruktur, salah satu hal yang terpenting adalah penentuanbeban kritis yang bekerja pada struktur tersebut. Dari arah kerjanya, bebandapatdibagi menjadidua kategoriyaitu bebanvertikal dan bebanhcrizontal.Bebanvertikal dapatberupa beban mati dan beban hidup. Sedangkan beban horizontal bisa terjadi karena adanyagempa bumi dan latau beban angin. Sebagai salah satu beban yang ditentukan dalam Peraturan Pembebanan Indonesia adalah bebanangin yang kurangdiperhatikan dan tidak diminati oleh perencana struktur. Hal ini terjadi karena beberapa hal : l. Iklim Indonesia. Karena berada di daerah tropis maka di Indonesia hanya mengenal dua musim sehingga variasi faktor yang berpengaruh pada besarnya beban angin tidak begitu banyak. Oleh karena itu konsekuensi potensi terjadinya angin badairelatif kecil. 2. Jenis bangunan. Jenis bangunan yang kebanyakan dibangun di Indonesia adalah rumah pemukiman dan gedung bertingkat .Bangunan pemukiman biasanya merupakanbangunanrendah sehinggapengaruh bebanangin tidak begitu signifikan terhadap perencanaan bangunan tipe ini. Sedangkan untuk bangunan yang bertingkat, pada umumnya beban gempa jauh lebih dominan daripada beban angin, kecuali bangunan sangat tinggi. Oleh karenabeberapa faktor di atas, bebanangin kurang diperhatikandalam Jurusan Teknik Sipil. Ini bisa dibuktikan dengan minimnya buku referensi atautulisan yang membahas mengenai hal ini dalam bahasa Indonesia. Dosen Tetap Fakultas TeknikSipil Ukrida. 42

description

pengaruh terhadap gedung tinggi

Transcript of Beban angin terhadap bangunan

Page 1: Beban angin terhadap bangunan

Beban Angin pada . . . . . . . . . . . . .

BEBAN ANGIN PADA BANGUNAN GEDUNG

Ratna K Gunawan *

AbstractsWind load provisions by the Indonesian Code (PPIUG 83) start with

simplistic wind engineering principles on how wind is formed and factors thateffect the magnitude of the wind force. It has sample of wind bracing system inbuildings and wind effect calculation on industrial building according todffirent Codes

l. Pengantar

Dalam perencanaan struktur, salah satu hal yang terpenting adalahpenentuan beban kritis yang bekerja pada struktur tersebut. Dari arahkerjanya, beban dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu beban vertikal danbeban hcrizontal. Beban vertikal dapat berupa beban mati dan beban hidup.Sedangkan beban horizontal bisa terjadi karena adanya gempa bumi danlatau beban angin.

Sebagai salah satu beban yang ditentukan dalam Peraturan PembebananIndonesia adalah beban angin yang kurang diperhatikan dan tidak diminatioleh perencana struktur. Hal ini terjadi karena beberapa hal :

l. Iklim Indonesia. Karena berada di daerah tropis maka di Indonesiahanya mengenal dua musim sehingga variasi faktor yang berpengaruhpada besarnya beban angin tidak begitu banyak. Oleh karena itukonsekuensi potensi terjadinya angin badai relatif kecil.

2. Jenis bangunan. Jenis bangunan yang kebanyakan dibangun diIndonesia adalah rumah pemukiman dan gedung bertingkat .Bangunanpemukiman biasanya merupakan bangunan rendah sehingga pengaruhbeban angin tidak begitu signifikan terhadap perencanaan bangunan tipeini. Sedangkan untuk bangunan yang bertingkat, pada umumnya bebangempa jauh lebih dominan daripada beban angin, kecuali bangunansangat tinggi.

Oleh karena beberapa faktor di atas, beban angin kurang diperhatikan dalamJurusan Teknik Sipil. Ini bisa dibuktikan dengan minimnya buku referensiatau tulisan yang membahas mengenai hal ini dalam bahasa Indonesia.

Dosen Tetap Fakultas Teknik Sipil Ukrida.

42

Page 2: Beban angin terhadap bangunan

Akibatnya lulusan teknik sipil tidak dibekali dengan pengetahuan yangcukup tentang pengaruh beban angin. Hal ini harus diubah karena semakinlama lebih banyak bangunan yang memerlukan peninjauan yang lebihmendalam tentang beban angin yang membebani suatu bangunan gedung

2 Terjadinya AnginSecara mekanis ,angin terjadi karena pergerakan partikel-partikel udarayang paralel dengan permukaan bumi. Gaya dorong (driving force)pergerakan partikel-partikel udara ini terjadi karena adanya perbedaantekanan udara yang disebabkan oleh pemanasan dibumi yang tidak sama.Udara yang panas mengembang sehingga menjadi lebih ringan dancenderung naik ketempat yang lebih tinggi, sehingga udara lain yang lebihdingin mengisi tempat yang kosong tadi dan terjadilah gerakan udara yangdisebut angin.

Gerakan angin bermula di daerah khatulistiwa yang adalah daerah panasterbesar di bumi. Arah aliran udara tidak mengikuti perbedaan tekanantertinggi dimana dari tekanan tinggi ke tekanan rendah, tetapi sejajar denganisobar yaitu garis yang menghubungkan titik-titik dengan tekanan yang sama.Aliran dimulai dari arah tegak lurus pada isobar, dari daerah kutub ke daerahkatulistiwa dan kembali ke daerah kutub iagi dst., tapi karena pengaruh rotasibumi aliran melintasi permukaan bumi berbelok ke arah kanan pada belahanbumi utara dan ke arah kiri pada belahan bumi selatan.

Faktor yang mempengaruhi besarnya gaya angin

l.Kecepatan angin dasar.Kecepatan angin dasar tergantung dari letak geografi, meteorologi/ cuacasetempat & kekasaran permukaan. Cuaca setempat tidak dapat diprediksidengan deterministic maka kecepatan angin ditentukan dengan dasarprobabilistik (kemungkinan dalam pertahun yang melebihi atau samadengan rata-rata ).

2.Kekasaran permukaan tanah , topografi ( ketinggian daerah dari muka laut )dan gust factor (faktor respon hembusan angin mendadak )Kekasaran dari permukaan bumi menyebabkan angin bertiupberkepanjangan yang mana energi angin bergolak tak menentu. Efek darigesek seret pada permukaan menyebabkan kecepatan angin padapermukaan lebih kecil dari kecepatan angin pada level yang lebih tinggiGerakan tak menentu dan gesekan ini perlahan-lahan berkurang sesuaiketinggian

43

Page 3: Beban angin terhadap bangunan

Beban Angin pada . . . . . . . . . . . . .

Kekasaran perrnukaan tanah atau ketinggian bangunan dibagi dalambeberapa exposure,Untuk angin yang kuat, bentuk profil vertical dari kecepatan angintergantung sebagian besar dari kekasaran permukaan berarti semua efekgesek dari bangunan, pohon dan apapun proyeksi yang merintangi aliranangin pada permukaan.

3.Faktor kepentinganTergantung dari kategori daerah resiko atau bahaya lHazard untukkepentingan kehidupan manusia dan kerusakannya

4.Geometri (faktor bentuk aerodinamis ) atau dimensi bangunan dan lokasipada permukaan bangunan ( di pihak angin atau di belakang angin )

Kompleksitas gejala anginEfek dinamis:Setiap struktur mempunyai frekuensi alam dari vibrasi dan bentuk bebandinamis dapat terjadi pada struktur itu atau disekitarnya sehingga terjadikerusakan struktur. Sebagai contoh, jembatan yang membawa pasukan tentaradengan gerakan berbaris / step teratur yang melewatinya dapat menimbulkangerakan dinamis yang menghancurkan jembatan tersebut. Sama dengan halitu, hembusan angin yang periodik dengan spektrum yang luas dari hembusanangin yang besar akan menimbulkan resonansi dengan frekuensi vibrasi alamdari sebuah bangunan, dan gaya total disebabkan oleh frekuensi. Hembusanangin akan lebih kecil dari desain beban statik untuk bangunan, maka getarangetaran berbahaya akan timbul.Hal tersebut di atas tidak hanya untuk struktursecara keseluruhan tetapi jugu untuk elemen dari struktur seperti lapisan luarcurtain wall / cladding panel atau lembaran kaca. Arsitek dan insinyur sipilharus memperhatikan dan bertanggung jawab tidak hanya dalam desainstruktur tetapi juga dalam pemilihan bahan komponen luar I cladding.

Efek dinamis yang kedua yaitu yang disebabkan oleh ketidakstabilan darialiran sekeliling struktur. Struktur yang panjang, sempit seperti cerobongasap, tiang lampu, jembatan gantung rentan terhadap beban efek samping dariangin, karena sebuah pola arus bolak balik yang dibentuk dari putaran anginakan membuat lemah struktur itu dan menghasilkan vibrasi.Percobaan terowongan angin memberi pengertian yang lebih baik tentang'struktur angin dan hubungan yang kompleks antara angin dan bangunan, danjuga dapat melihat faktor ekonomis dari pemakaian bahan bangunan melaluiketepatan dalam memperkirakan beban statis dan mendesain beban angindinamis untuk faktor keselamatan.

44

Page 4: Beban angin terhadap bangunan

Beban Angin pada

Angin tidak konstan, dengan ketinggian atau waktu, tidak berakhir secaramerata /seragam pada sisi arah angin sebuah bangunan, dan tidak selalumenyebabkan tekanan positif Tekanan angin tidak terjadi terus menerus dantidak ada pengurangan tekanan angin untuk daerah yang terlindung daristruktur yang berdekatan Efek total dari angin diwakili oleh gaya lateraltekanan angin pada sisi bangunan angin tekan atau hisap Besarnya tekananyang bekerja pada permukaan bangunan terdiri dari tekanan luar dan dalam.

Nilai koefisien tekanan angin harus memperhatikan tandanya dimana angintekan arah menuju bidang permukaan adalah positif (+) dan angin hisap arahkeluar bidang permukaan adalah negative (-) dimana kedua tanda +/- nilaitertentu tersebut harus dicek terhadap kombinasi beban paling kritis. Untukgedung tertutup atau terbuka dengan variasi bentuk atap baiktunggal/majemuk, struktur yang berdiri bebas atau rangka dalam menentukanbesar koefisien tekanan angin (baik dipihak angin atau di belakang angin)harus sesuai dengan peraturan.

Untuk komponen bangunan dan cladding, nilai koefisien tekanan tergantungpada lokasi dari komponen permukaan bangunan dan tributary area(permukaan yang menerima beban angin) dari komponen. Komponenbangunan dan cladding harus didesain untuk kedua tekanan (positif dannegatif). Faktor lain yang juga memberi kontribusi penting dalam desainbeban angin adalah seperti berat atap yang ringan, rendah atau kemiringanatap, konstrukst curtain wall dan bentuk struktur /aerodinamik.

3. Peraturan tentang beban angin

a. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983

Beban angin pada permukaan bangunan besarnya sama dengan P = P Adimana,A= luas permukaan bangunan yang terkena angina,p = tekanan angin tiup yang mempunyai koefisien tekanan angin dengan

nilai tergantung dari arah pihak belakang angin, bentuk bangunan(sudut atap), jenis bangunan.

Koefisien tekanan angin dalam peraturan ini hanya ditentukan pada arahdi pihak belakang angin untuk bangunan gedung tertutup dengan variasisuduU kemiringan atap, gedung terbuka sebelah ,bangunan beratap pelana/

miring, dinding berdiri bebas, cerobong dan struktur rangka.

45

Page 5: Beban angin terhadap bangunan

Beban Angin pada

Umumnya besar tekanan angin tiup diambil minimum p = 25 k9l^' sampai40 kg/m2 (untuk daerah sejauh 5 km dari pantai) atau didaerah dekat laut /daerah tertentu dimana akan terdapat kecepatan yang mungkin menghasilkantekanan tiup lebih besar.

Tekanan angin harus dihitung menurut rumus p = v2 t 16 (kgm' ; dimana vadalah kecepatan angin dasar (nls) sedangkan pada cerobong, tekanan angintiup dihitung menurut rumus p = 42.5 + 0.6 h (kg/m2) dimana h = tinggicerobong (m).

Bila suatu gedung dijamin terlindung efektif terhadap angin dari suatu jurusantertentu oleh gedung lain, hutan pelindung atau penghalang lainnya makatekanan tiup dari jurusan itu harus diberi koefisien reduksi = 0.5

Untuk gedung tertutup/ rumah tinggal dengan kekakuan yang cukup daridinding/ lantainya mempunyai tinggi bangunandiperhitungkan terhadap beban angin.

Dalam Peraturan ini, hal-hal yang tidak dibahas secara detail dalammenentukan besar tekanan angin adalah sbb:a. Tidak tergantung dari ketinggian lokasi / faktor topografi, letak lokasi di

daerah bebas rintangan atau di daerah padat gedung tinggi ataupun dihutan dan gunung.

b. Tidak tergantung dari faktor resiko bahaya untuk kepentingan manusia dankerusakannya.

c. Tidak tergantung dari besar ukuran & tinggi bangunan dan koefisienpermukaan luar/ dalam untuk bangunan tertutup.

d. Tidak ada pembagian atau batas pada peta daerah Indonesia untukmenentukan besar kecepatan angin dasar.

b. Peraturan British Standard

Besar Beban Angin pada permukaan bangunan atau elemen bangunanp = p A ,

dimana P= tekanan angin,A= luas permukaan bangunan yang terkena angin.

Besarnya Tekanan angin p yangbekerja pada permukaan bangunan dalam halini dibagi dua kategori perhitungan yaitu :

l.Untuk bangunan tertutup P = P, -

P,

2.Untuk elemen bangunan / canopy yang berdiri bebas P=Q,CrC"

dimana Q,= tekanan dinamis dari kecepatan angin efektif,

46

Page 6: Beban angin terhadap bangunan

Cp= koefisien tekanan angin untuk permukaan kanopi atauelemen bangunan,

Cu= faktor pengaruh ukuran untuk external pressure.

Besarnya tekanan yang bekerja pada permukaan luar bangunan p, bergantungpada faktor bentuk bangunan dan koefisien tekanan eksternal (S l) dari suatupermukaan bangunan atau dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:

P, = Q, C* Co dimana :

Qs = tekanan dinamis dari kecepatan angin efektif,Cp"= koefisien tekanan external untuk permukaan bangunan yang bergantung

dari rasio tinggi/lebar, panjang/lebar tinggi bangunan dan besar sudutatap,

C.= faktor pengaruh ukuran untuk external pressure yang bergantung padasite exposure dan dimensi diagonal bangunan, dimana dimensidiagonal adalah diagonal terbesar pada permukaan yang terkenatekanan angin .

Besarnya tekanan yang bekerja pada permukaan dalam bangunan pi adalahsebagai berikut :pi = e, Cpi Co dimana :gs = tekanan dinamis dari kecepatan angin efektifCoi= koefisien tekanan internal untuk permukaan bangunan yang dibagi dalam

arah pihak atau belakang angin dan permukaan permeable atau tidakC.= faktor pengaruh ukuran untuk internal pressure

q, adalah tekanan dinamis angin dengan besar sama dengan es = k vs2dimana :

k = 0.613 dalam satuan SI (N/m2) atau 0.0625 dalam satuan metrik (kg/ mt),vs = besar koefisien S dikalikan dengan kecepatan angin dasar v (mph atau m/s).

Nilai untuk koefisien S bergantung dari:- faktor topografi / ketinggian dari muka laut,. faktor kekasaran permukaan tanah yang dibagi dalam kelas-kelas seperti

didaerah terbuka, daerah banyak rintangan atau gedung tinggi dan daerahhutan

- faktor ukuran ,tinggi dan bentuk bangunan,- faktor probabilitas atau statistik.

Nilai kecepatan angin dasar v ditentukan dari letak lokasi bangunan dalam petadaerah Inggris.Dalam peraturan ini, penentuan kecepatan angin dasar hanya khusus untukdaerah Inggris sehingga harus disesuaikan bila menentukan kecepatan angin

47

Page 7: Beban angin terhadap bangunan

Beban Angin pada . . . . . . . . . . . . .

dasar bagi daerah di luar Inggris dan tekanan angin tidak tergantung dari faktorkepentingan (bahaya bagi manusia & kerusakan)

c. Peraturan ASCE 7 - 98

Besar Beban angin untuk sistim bangunan penahan gaya angin (untuk semuaketinggian) dinyatakan dengan formula sebagai berikut :

P = p A= (q Gh Cp - qi (G Cpi)) A

Q = e, untuk dipihak angin dan q = qh untuk dibelakang angin,sisi bangunandan atap,

gi = qn untuk dipihak angin ,dibelakang angin,sisi bangunan dan atap daribangunan tertutuP,

Q = gust response factor,untuk fluktuasi dari angin dan interaksi denganbangunan dan struktur lain,

Cp = koefisien tekanan luar,GCpi = gust response factor untuk bangunan dan koefisien tekanan dalam.

Pada bangunan dengan ketinggian S 18 m (rendah) :besarnya desain tekanan angin untuk sistim bangunan penahan gaya angin

dinyatakan dengan formula sebagai berikut P = 9r, ((G Cpr - G Cpi)) A dimanaG Cpr = gust response factor dan koefisien tekanan luar.

Pada bangunan fleksiibel:Besarnya desain tekanan angin untuk sistim bangunan penahan gaya angin

ditentukan dengan formula sebagai berikut P = qGr Cp - qi(G Cpi) A.

d. Peraturan UBC 1997Besar desain beban gaya angin untuk bangunan dan bagian struktur pada UBC

1997 dinyatakan dengan formula sebagai berikut :

P =C, Co g, I * d imana:

C. = Faktor yang merupakan kombinasi dari tinggi, exposure dan grsl

factor coefficient yan1 tergantung dari letak lokasi dan tinggibangunan

Kekasaran permukaan tanah dari topografi dan tumbuhan untuk bangunan/struktur spesifik dibagi dalam 4 jenis exposure

48

Page 8: Beban angin terhadap bangunan

Cq = Koefisien angin tiup pada struktur atau bagian dari struktur yangditinjau ,tergantung dari jenis struktur dan bidang permukaanbangunan (arah pihak /belakang angin ),

I," = Faktor keutamaan atau kepentingan,g. = Tekanan angin tiup pada ketinggian standard 33 feet (10 m) dengan

variasi kecepatan. angin dasar minimum yang ditentukan dari letaklokasi bangunan dalam peta daerah Amerika untuk exposure tertentu

Dalam peraturan ini penentuan kecepatan angin dasar minimum khusus untukdaerah Amerika dan bila menggunakan peraturan ini untuk daerah di luarAmerika harus disesuaikan.

Besar tekanan angin pada suatu lokasi haruslah ditentukan terlebih dulu besar .kecepatan angin dasar pada ketinggian /topografi lokasi dan koefisien angin tiuppada struktur bangunan yang ditinjau atau bidang perrnukaan (searah / belakangangin ) dimana besarnya dilihat dalam peraturan yang akan dipakai dan harusdisesuaikan antara lokasi dengan faktor-faktor dalam peraturan yang dipakai.

4. Sistim struktur penahan anginStruktur bangunan harus stabil dalam menahan beban horizontal dan bebanvertikal. Sistim struktur beton bertulang biasanya dapat menahan bebanhorizontal tanpa ikatan angin khusus karena elemennya cukup kaku. Padastruktur baja yang umumnya fleksibel, elemen struktur seperti bracingdiagonal, shear walll dinding geser, diafragma atap merupakan sistim penahangaya angin yang membantu mentransfer beban angin kepada fondasi atauketanah.

ft(a) Struktur baja pada bangunan industri (b) Rangka batang baja yang ber

fungsi sebagai shear wall

Gambar I

Dalam desain suatu struktur dengan bracing untuk menahan beban horizontal/angin diperlukan pengaturan letak komponen struktur dan perhitungan besargaya-gaya & momen yang terjadi agar tegangan yang bekerja pada komponenstruktur tidak melewati dari tegangan yang diijinkan (pada allowable stress).

49

Page 9: Beban angin terhadap bangunan

Beban Angin pada

Biasanya tegangan yang bekerja dapat ditambahkan sebesar 257o sampai 33Vodari tegangan ijin untuk kombinasi beban dengan beban angin karena bebanangin dianggap sebagai beban sementara.

Struktur rangka dengan bracing diagonal adalah yang paling baik dan ekonomisuntuk menahan beban horizontal / angin dari semua struktur. Biasanya diagonalbatang ini didisain untuk dapat menahan gay^ tarik saja agar ekonomis, sedangdalam hai ini diagonal tekan dianggap tidak bekerja.

Pada bangunan industri umumnya, bangunan struktur baja mempunyai bracingdiagonal bentuk simetri. Untuk kestabilan, bracing dipasang pada dua arahyang saling tegak lurus mulai dari bentang sudut dan simetri mengelilingibangunan agar langsung dapat mentransfer beban angin.Di Indonesia, karena beban angin relatif kecil dan biasanya sistim strukturmelintangnya cukup kaku maka beban angin dianggap dapat langsung diterimaoleh sistim struktur melintang sehingga sistim bracing seperti gambar 2a dangambar 3b dapat ditiadakan

(a) Sistim ikatan angina I bracing untuk menahan angintegak lurus arah memanjang bangunan industri

(b) Sistim ikatan angin I bracing untuk menahan angintegak lurus arah melintang bangunan industri

Gambar 2

50

Page 10: Beban angin terhadap bangunan

(a) Transfer beban angin tegak lurus arah melintangbangunan industri.

(b) Transfer beban angin tegak lurus arah memanjangbangunan industri.

Gambar 3

Batang longitudinal tekan

5 1

Page 11: Beban angin terhadap bangunan

Beban Ang in pudu . . . . . . . . . . . .

Gambar 4 Sistim brucittg pada bangunan industri, tercliri dari Lreberapa bentang.

Permukaan luar dari bangunan industri umunmva non struktur, komponen nonstruktur yang menerima beban angin langsung seperti gording, claddingdianggap akan mentransfer beban angin ke sistim struktur utama dari bangunan.

Pada bangunan industri yang ukuran rnemanjangnya sangat besar, sistimbracing untuk menahan beban tegak lurus arah melintang bangunan tidak cukuphanya pada kedua ujung bangunan saja sehingga perlu dibuat sistim bracingpada bagian tengah bangunan ( lihat gambar 4 ).

(a) Rangka metal cladding yanq dimanfaatkan untuk berfungsi juga sebagaisrst inr bracing.

Page 12: Beban angin terhadap bangunan

Beban Angin pada ...........

(b) Braced panel mengganti fungsi sistim bracing.

Gambar 5

5. Contoh perhitungan beban angin menurut beberapa peraturanBangunan gudang berukuran 24 m x 24 m berbentuk portal baja gable framedua bentang dengan atap metal sheet (sudut atap 8.5u) terletak dekat tepi laut diKalimantan.Masing-masing kedua bentang = l2 m, tinggi kolom = 6 m dan jarakantar kolom 6m ,di permukaan luar diberi cladding metal sheet sekelilingbangunan

Pada contoh ini, tekanan angin diambil sama besar dan faktor lain disesuaikandengan masing-masing peraturan yang dipakai

a. Perhitungan menurut PPIUG'83Tekanan angin gw = 40 Kg / *t (d.kat tepi laut) , v = 25,3 m ldetKoefisien angin sesuai pasal 4.4 dalamtabel 4.1.2

Arah transversal: D ipihak anginql = 0.9x 40x6 = 216 Kdm,qZ= 0 .4x40x6= 96 Kg /m,

Di belakang anginq3 = -0.4 x 40 x 6 = -96 Kg/-,q4= -0.4 x 40 x 6 = -96 Kg/m.

Arah longitudinal: Di pihak anginq5= 0.9x40x6 = 216 Kg/m /K.tepi . ,q5 = 0.9 x 40 x 12 = 432 Kdm / K.tengah,.

Di belakang anginq6 = 0.4 x 40 x 6 = -96 Kglm /K.tepi,g6= 0.4 x 40 x 12 = -192 Kdm /K.tengah.

gnr,cED FAt{Et-s

Page 13: Beban angin terhadap bangunan

Beban Angin pada .............

-F (a) Angin arah melint'ng bangunanRFq.EE(b) Angin arah memanjang bangunan

4 x b , 2 4 f i

Gambar 6 Beban angin sesuai PPIUG'83 pada struktur bangunan.

b. Perhitungan menurut Bs cP3 chapter v part 221970

. Kecepatan angin dasar ( V ) - 28.7 m /Sec .

. Desain kecepatan angin ( Vs ) :. Sl = 1.0 (Tabel 2 pengaruh topografi).. 52 = 0.89 (Tabel 3 Class B).o 53 = 1.0 (faktor statistik).. V s = V x S l x 5 2 x 5 3 - 2 8 . 7 x 1 . 0 x 0 . 8 9 x 1 . 0 =

25.54 m /Sec.

o Tekanan ang_in dinamis ( q )gw = KVS ' =0 ,613 x25 .542 = 400 N/ -z = 40Kg l ̂ 2 .

o Arah transversal : Di pihak anginql = ( 0.7-(-0.3)) x 40 x 6 = 240 Kg/m,

9 2 = G | . l - ( + 0 . 2 ) ) x 4 0 x 6 = - 3 1 2 K / m ,Di belakang angin :

Q3 = (-0.6-(+0.2)) x 40 x 6 = -t9Z Kg/m,q4= G0.25-(+0.2)) x 40 x 6 = -108 Kg/m.

r Arah longitudinal : Di pihak anginQ5 = (-0.7-(-0.3)) x 40 x 6 = -240 Kdm /K.tepi,q5 = (-0.7-(-0.3)) x 40 x t2 = -480 Kg/m /K.tengah,

Di belakang angin :q6 = (-0.2-(+0.2)) x 40 x 6 = -96Klm /K.repi,q6 = (-0.2-(+0.2)) x 40 x 12 = -l9Z Kg/m/K.tengah.

54

Page 14: Beban angin terhadap bangunan

er I,'

1,"(b) Angin aratr mernanjang bangunan

Gambar 7 Beban angin sesuai Bs cP3 pada struktur bangunan.

c. Perhitungan menurut UBC 97P = C e C q q s I ,

dimana Ce = nilai variasi bergantung dari ketinggian (Table 16G Exposure C ),Cq = 0.70 untuk atap dipihak/ belakang angin arah keluar (Table 16 H)

= 0.80 untuk dinding di pihak angin arah ke dalam,= 0.50 untuk dinding di belakang angin arah ke luar,

I = 1.0 ( factor kepentingan Table 16 K - UBC),Tekanan angin dasar = qs = 8. l9 psf = 40 k1l^' .

Untuk dinding di pihak angin,P = 1.06 x 0.80 x 1.0 x 40 = 33.92kg1^'untuk tinggi sampai 4.57 m.P = 1.13 x 0.80 x 1.0 x 40 = 36.16kgl^' untuk tinggi sampai 6.10m.

Untuk dinding di belakang angin,P = 1.06 x 0.50 x 1.0 x 40 = 2l.2kglm2 untuk ringgi sampai 4.57 m.P = l .13 x 0.50 x 1.0 x 40 = 22.6kglm2 unruk r inggi sampai 6.10m.

Untuk atapP = 1.19 x 0.70 x 1.0 x 40 = 33.32kg|^' untuk atap.

(a) Angin arah rnelintang bangrrnan

55

Page 15: Beban angin terhadap bangunan

Beban Angin pada

9z

9 t

"* l-__*-T ----l----__F"

to , * H I i I E . r ' l 6 n- q i l l F l(b) Angin aral. rnernanjang bangunan

Gambar 8 Behan angin sesuai UBC'97 pada struktur bangunan.

Arah transversal & Arah longitudinal :Kolom di pihak angin

q l = 3 3 " 9 2 x 6 = 2 0 3 . 5

q 2 = 3 { ' ' 1 6 x 6 = ' 2 1 6 ' 9 6

Kolom di belakang anginq5 = -21 '2 x 6 = -127 .2

q 6 = - 2 2 . 6 x 6 = - 1 3 5 ' 6

q3=33 .32x6 = 199 .9q4=33.32x6 = 199.9

Kg/m,

Kg/m.

Kd*,Kg/m.

Kg/m arah keluar.

Kg/m arah keluar.

Pada atap

6. Penutup

Dari contoh perhitungan, beban angin sesuai PPIUG'83 relatif lebih kecildibanding peraturan lain. Hal ini perlu dikembangkan atau diteliti lebih lanjut,agar dapat ditentukan lebih tepat besar beban angin yang perlu diperhitungkan.Selain dari pada itu, anggapan yang disederhanakan pada PPIUG 83 juga

kiranya perlu ditinjau ulang.

Faktor yang mempengaruhi tekanan angin sesuai British Standard untukkoefisien tekanan luar dan dalam pada bangunan rectangttlar dengan cladding(dengan rasio dari tinggi / dimensi bangunan & variasi sudut atap) lebih detaildibanding peraturan lain

Selain dari pada itu banyak investor asing yang mensyaratkan perencanaan

bangunannya mengacu kepada peraturan internasional yang lebih detail

memperhitungkan aspek-aspek yang berpengaruh pada perencanaan bangunan

seperti perencanaan beban angin pada gedung.

rnelintang Lra,ng

56

Page 16: Beban angin terhadap bangunan

DAFTAR PUSTAKA:1. Angus J. Mac Donald ,Wind Loading on Buildings.2. American Society of Civil Engineers 7 - 98 (1998),Wind load Design

Analysis, ASCE3. British Standard Code of Practice CP-3 (1970), Loading , Part 2 Wind

loads .4. British Standard 6399 PartZ (1995), Code of Practice for Wind loads.5 Britanica Junior Encyclopediasl9T I6. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 19837. Uniform Building Code (1997). "structural Engineering Design Provisons"

Publiser ICBO

57