BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Denah Bangunan fileANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Denah Bangunan ... Mutu Baja Tulangan Mutu Baja Tulangan ... Data Elemen Struktur 4.4.3.1

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

47

BAB 4

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1. Denah Bangunan

Gambar 4.1. Denah Bangunan Sumber : PT. Adhi Karya (Persero) Tbk

Gambar 4.2. Tampak Samping Sumber : PT. Adhi Karya (Persero) Tbk


commit to user

48

4.2. Model 3D Bangunan

Gambar 4.3. Model 3D Bangunan Sumber : ETABS


commit to user

49

4.3. Data Elevasi Gedung

Tabel 4.1 Data Elevasi Gedung

Lantai Tinggi Bangunan (m)

Elevasi Tiap Lantai (m)

1 5 +5,00 2 3,5 +8,50 3 3,5 +12,00 4 3,5 +15,50 5 3,5 +19,00 6 3,5 +22,50 7 3,5 +26,00 8 3,5 +29,50 9 3,5 +33,00 10 3,5 +36,50 11 4 +40.5

12 Atap’ 3.2 +43,7 Sumber : PT. Adhi Karya (Persero) Tbk

4.4. Spesifikasi Material

4.4.1. Mutu Beton

Tabel 4.2 Mutu Beton

Fungsi Mutu Beton

f'c (Mpa) Ec (Mpa) Balok Balok Induk 25 23500 Balok Anak 25 23500 Tie Beam 25 23500 Kolom Lt. 1-3 35 27805,57 Lt. 4-6 30 25742,96 Lt. 7-Atap 25 23500 Pelat Pelat Lantai 25 23500 Pelat Atap 25 23500 Pelat Bordes 25 23500

Sumber : PT. Adhi Karya (Persero) Tbk


commit to user

50

Contoh Perhitungan Konversi :

cfEc '4700=

Balok Induk dengan f’c = 25 Mpa

cfEc '4700=

254700=Ec

Ec = 23500 Mpa

4.4.2. Mutu Baja Tulangan

Mutu Baja Tulangan

Ulir : fy = 400 Mpa

Polos : fy = 240 Mpa

Tulangan Geser d > 10 mm fy = 400 Mpa

Tulangan Geser d < 10 mm fy = 240 Mpa

Modulus Elastisitas Baja (Es) = 200.000 Mpa

4.4.3. Data Elemen Struktur

4.4.3.1. Pelat Lantai

Ø Tebal pelat lantai 120 mm

Ø Tebal pelat atap 100 mm

4.4.3.2. Balok

Tipe balok yang dipakai sebagai berikut :

Tabel 4.3 Tipe Balok

No. Tipe Dimensi (mm)

No. Tipe Dimensi (mm) 1 B1 250 x 400

8 B8 400 x 800

2 B2 300 x 550

9 B9 250 x 400

3 B3 375 x 750

10 B10 250 x 450

4 B4 400 x 800

11 B11 250 x 500 5 B5 450 x 900

12 TB 1 300 x 500

6 B6 200 x 400

13 TB 2 250 x 400

7 B7 200 x 400

14 TB 3 250 x 400


commit to user

51


4.4.3.3. Kolom

Tipe kolom yang dipakai adalah sebagai berikut:

Tabel 4.4 Tipe Kolom

No. Tipe Dimensi

(mm)

1 K1 600 x 600 2 K2 600 x 600 3 K3 700 x 700


4.5. Pembebanan

4.5.1. Beban Mati

Beban mati merupakan beban dari semua elemen gedung yang bersifat permanen

termasuk peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari

gedung. Jenis-jenis beban mati pada gedung ditujukan pada tabel berikut:

Tabel 4.5 Beban Mati Bahan Bangunan dan Komponen Gedung

No. Komponen Berat Satuan

1 Beton Bertulang 2400 kg/m^3 2 Pasir (kering udara sampai lembab) 1600 kg/m^3 3 Adukan Semen atau Spesi 21 kg/m^2 4 Eternit / Plafon 11 kg/m^2 5 Penggantung Langit-Langit 7 kg/m^2 6 Keramik 24 kg/m^2 7 Ducting AC dan Penerangan 30,6 kg/m^2 8 Waterproof per cm 14 kg/m^2 9 Dinding Hebel 650 kg/m^3

Sumber : Peraraturan pembebanan Indonesia untuk bangunan gedung (Standar Nasional Indonesia 1983)


commit to user

52

4.5.1.1. Perhitungan Berat Struktur

Hasil perhitungan berat per lantai di sajikan dalam table berikut : Lantai 13 atap

Tabel 4.6. Beban mati lantai 13 atap

No Unit Volume

(m3)

Berat sendiri

(t/m3)

Berat

(ton)

1 Kolom 2,425 2,400 5,827

2 Plat 25,50 2,400 61,219

3 Balok 25,508 2,400 61,20

Jumlah 128,240

4.5.1.2. Perhitungan Beban Mati yang Bekerja Pada plat lantai Gedung

Beban mati yang bekerja pada pelat lantai gedung meliputi:

1. Lantai 1 s/d 11

Ducting AC dan Penerangan = 30,6 kg/m²

Pasir Urug (2 cm) = 32 kg/ m²

Adukan Semen atau Spesi (2 cm) = 42 kg/ m²

Keramik (tebal 1cm) = 24 kg/m²

Eternit atau Plafon = 11 kg/m²

Penggantung Langit-langit = 7 kg/m² +

= 146,6 kg/m²

2. Lantai 12 (Atap’)


Waterproofing (2 cm) = 28 kg/ m² +

= 58,6 kg/m²

3. Lantai 13 (Atap)


Waterproofing (2 cm) = 28 kg/ m²

Eternit atau Plafon = 11 kg/m²

Penggantung Langit-langit = 7 kg/m² +


commit to user

53

= 103,6 kg/m²

4. Tangga dan Bordes

Pasir Urug (2 cm) = 32 kg/ m²

Adukan Semen atau Spesi (2 cm) = 42 kg/ m²

Keramik (1 cm) = 24 kg/m² +

= 98 kg/m²

5. Berat dinding yang bekerja meliputi:

Tabel 4.7 Berat Dinding

Lantai Tinggi (m)

Berat Dinding (Ton/m) t1 = 0,12 m t2 = 0,1 m

Lantai 1 5 0,31 0,26 Lantai 2-10 3,5 0,27 0,23 Lantai 11 4 0,31 0,26

Lantai 12 2,5 0,20 0,16 3,2 0,25 0,21

4.5.2 Beban Hidup

Beban hidup merupakan beban yang bekerja pada lantai bangunan tergantung dari

fungsi ruang yang digunakan.

Tabel 4.8 Beban Hidup

Sumber : Peraturan pembebanan Indonesia untuk bangunan gedung (Standar Nasional Indonesia 1983)

4.5.2.1. Perhitungan Beban Hidup Pada Pelat

Reduksi untuk beban hidup hotel adalah:

Tinjauan beban gravitasi 0,75

Tinjauan beban gempa 0,3

Beban hidup yang bekerja pada pelat lantai gedung meliputi:

No. Jenis Beban Hidup Berat Satuan

1 Atap 100 kg/m^2 2 Lantai Hotel 250 kg/m^2 3 Tangga 300 kg/m^2


commit to user

54

1. Lantai 1-11

250 x 0,3 = 75 kg/m²

2. Lantai 12 (Atap’) dan Lantai 13 (Atap)

100 x 0,3 = 30 kg/m²

3. Tangga dan Bordes

300 x 0,3 = 90 kg/m²

4.6. Berat Total Bangunan

Lantai 1

Luas Lantai = 1830,42 m²

Berat Tambahan = 146,6 kg/m² x 1830,42 m²

Berat Tambaha= 255526,63 kg

Berat Dinding = (184,71 m x 5 m x 0,12 m x 650 kg/m³)

+ (623,9 m x 5 m x 0,10 m x 650 kg/m³)

Berat Dindin = 192381,28 kg

Beban Hidup = 75 kg/m² x 1830,42 m²

= 137281,50 kg

Tabel 4.9 Berat Total Bangunan

Lantai

Beban Mati Beban

Hidup (Kg) W Total

(Kg) Berat Struktur (Kg)

Berat Tambahan

(Kg)

Berat Dinding (Kg)

1 1223814,50 255526,63 192381,28 137281,50 1809003,91 2 857507,00 181587,49 192381,28 97557,75 1329033,52 3 857507,00 181587,49 192381,28 97557,75 1329033,52 4 857507,00 181587,49 192381,28 97557,75 1329033,52 5 857507,00 181587,49 192381,28 97557,75 1329033,52 6 857507,00 181587,49 192381,28 97557,75 1329033,52 7 857507,00 181587,49 192381,28 97557,75 1329033,52 8 857507,00 181587,49 192381,28 97557,75 1329033,52 9 857507,00 181587,49 192381,28 97557,75 1329033,52 10 840636,50 181587,49 90330,76 97557,75 1210112,50 11 854662,50 189555,86 45820,89 101838,75 1191878,00


commit to user

55

12 Atap' 200695,50 27160,98 0,00 12654,00 240510,48 Total 9979865,00 2106530,90 1867583,17 1129794,00 15083773,07

4.7. Massa Bangunan

Tabel 4.10 Massa Bangunan

Lantai W Total (Ton)

g (m/s²) Massa

Bangunan (Ton)

1 1809,00 9,81 184,40 2 1329,03 9,81 135,48 3 1329,03 9,81 135,48 4 1329,03 9,81 135,48 5 1329,03 9,81 135,48 6 1329,03 9,81 135,48 7 1329,03 9,81 135,48 8 1329,03 9,81 135,48 9 1329,03 9,81 135,48 10 1210,11 9,81 123,35 11 1191,88 9,81 121,50

12 Atap' 240,51 9,81 24,52 Total 15083,77 1537,59

4.8. Momen Inersia Bangunan

Perhitungan mass moment of inertia (MMIcm) lantai bangunan pada lantai

gedung ini termasuk dalam lantai bangunan yang tidak beraturan, maka

menggunakan rumus berikut: (Computer and Structures Inc, 2005)

AIyIxm

MMIcm).( +=

Dimana :

m = massa per lantai (ton)

A = luas per lantai (m2)

Ix = inersia arah x (m4)

Iy = inersia arah y (m4)


commit to user

56

Tabel 4.11 Momen Inersia Bangunan

Lantai Luas (m²) Massa

Perlantai (Ton)

Ix (m4) Ix (m4) MMI

(Ton.m²)

1 1830,42 184,40 163615,570 493628,081 66213,439 2 1300,77 135,48 157587,280 487599,791 67197,338 3 1300,77 135,48 157587,280 487599,791 67197,338 4 1300,77 135,48 157587,280 487599,791 67197,338 5 1300,77 135,48 157587,280 487599,791 67197,338 6 1300,77 135,48 157587,280 487599,791 67197,338 7 1300,77 135,48 157587,280 487599,791 67197,338 8 1300,77 135,48 157587,280 487599,791 67197,338 9 1300,77 135,48 157587,280 487599,791 67197,338 10 1300,77 123,35 157587,280 487599,791 61184,566 11 1357,85 121,50 157587,280 487599,791 57729,348

12 Atap' 421,80 24,52 156,012 7120,768 422,958

4.9. Analisis

4.9.1. Klasifikasi Situs

Klasifikasi situs dilakukan berdasarkan kondisi tanah dilapangan.

Tabel 4.12 Hasil Uji SPT

Kedalaman (m)

Nilai SPT

Kedalaman (m)

Nilai SPT

2 19

14 60

4 18

16 53

6 22

18 60

8 19

20 60

10 31

Jumlah 39,7

Nilai hasil Test Penetrasi Standar rata-rata pada lapisan tanah setebal 20 m paling

atas bernilai 15 < N < 50 maka sesuai dengan tabel 3 SNI 1726-2012, jenis tanah

ditetapkan sebagai tanah sedang (SD).


commit to user

57

4.9.2. Data Gempa

Data didapat dari perhitungan yang telah disediakan oleh website

http://puskim.pu.go.id/

Lokasi : Karanganyar

Tanah Dasar : Tanah Sedang (SD) (Tabel 2.7.)

Nilai S1 : 0,31

Nilai Ss : 0,741

Nilai Fa : 1,208

Nilai Fv : 1,779

Perhitungan Nilai SDS dan SD1

SDS = 2/3 x Fa x Ss = 2/3 x 1,208 x 0,741 = 0,596

SD1 = 2/3 x Fv x S1 = 2/3 x 1,779 x 0,31 = 0,367

Penentuan Respon Spektra

T0 = 0,2(SD1/SDS) = 0,123

Ts = (SD1/SDS) = 0,611

Dari perhitungan gempa di atas maka didapat grafik

Spectra

Reponse

Acceleration

(g)

Periode T (sec)


commit to user

58

Gambar 4.4. Grafik Respon Spektrum

Menurut SNI 1726-2012 nilai Ordinat dari Respon Spektrum Gempa Rencana

harus dikalikan dengan factor skala I/R, sedangkan nilai C dinyatakan dengan

percepatan gravitasi pada lokasi bangunan tersebut.

Dimana :

I : Faktor keutamaan gempa

R : Koefisien Modifikasi respons

g : Gravitasi

Tabel 4.13. Faktor Skala Spektrum Respon Gempa Rencana

Percepatan

Gempa

Arah

(Direction)

Faktor Skala

).( gRI

RSPX U1 (100%) 1,22

U2 (30%) 0,36

RSPY U1 (100%) 0,36

U2 (30%) 1,22

4.9.3. Penentuan Periode Fundamental Pendekatan

Menurut SNI 1726-2012 perioda fundamental struktur T tidak boleh melebihi

hasil koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung (Cu) dan perioda

fundamental pendekatan Ta yang harus ditentukan dari persamaan yang telah

disediakan. Dari hasil analisis dengan menggunakan program ETABS pada

permodelan 3D bangunan hotel didapat T perioda sebesar :

Tx = 2,3823 detik

Ty = 2,5169 detik

SD1 = 0,3676

Cu = 1,4 (Tabel 14 SNI 1726-2012)

Ct = 0,0466 (Tabel 15 SNI 1726-2012)

x = 0,9 (Tabel 15 SNI 1726-2012)

Ta min = Ct . hax


commit to user

59

= 0,0466 . 43,70,9

= 1,3957

Ta max = Cu . Ta min

= 1,4 . 1,3957 .

= 1,9541

Syarat Ta min < T < Ta max

Karena 1,3957 < 2,4039 >1,9541 maka digunakan;

Ta max = 1,9541

4.9.4. Geser Dasar Seismik

Geser dasar seismik dalam arah yang ditetapkan harus ditentukan sesuai dengan

persamaan berikut:

V= Cs . W (Pasal 7.8.1 SNI 1726-2012)

Dimana :

V : Geser dasar seismik

Cs : Koefisien respons seismik

W : Berat seismic efektif

Perhitungan koefisien respon seismik

÷÷ø

öççè

æ=

e

DSS

IR

SC max

÷÷ø

öççè

æ=

e

DS

IR

T

SC 1

Cs min = 0,044.SDS.I > 0,01

Data didapat dari perhitungan di atas.

Lokasi : Karanganyar Jenis Tanah : SD (Tanah Sedang)

Ss : 0,741 S1 : 0,31


commit to user

60

Fa : 1,208 Fv : 1,779

SDs : 0,596 SD1 : 0,367

Arah X

÷÷ø

öççè

æ=

e

DSS

IR

SC max

÷øö

çèæ

=

18596,0

07459,0max =SC

÷÷ø

öççè

æ=

e

DS

IR

T

SC 1

÷øö

çèæ

=

18

9541,1

367,0

02352,0=SC

Cs min = 0,044.SDS.I > 0,01

Cs min = 0,02626

Syarat Cs min < Cs < Cs max

Karena 0,02626 > 0,02352 < 0,07459 maka digunakan;

Cs min = 0,02626

Vx = Cs . W

= 0,02626 . 15604,24

= 395,56 Ton


commit to user

61

4.9.5. Distribusi Gaya Vertikal Gaya Gempa

Gaya gempa lateral (Fx) yang timbul disemua tingkat harus ditentukan dari

persamaan berikut:

Fx = Cvx . Vx (Pasal 7.8.3 SNI 1726-2012)

å=

=n

i

kii

kxx

vx

hw

hwC

1

.

.

Dimana :

Cvx : Faktor distribusi vertikal

V : Gaya lateral desain total atau geser di dasar struktur

Wi dan wx : Bagian berat seismik efektif total struktur (W) yang ditempatkan atau

ditempatkan pada tingkat i atau x

hi dan hx : Tinggi dari dasar sampai tingkat i atau x.

Untuk nilai k dimana;

T perioda 0,5 detik maka nilai k sebesar 1

T perioda 0,5 - 2,5 detik maka nilai k sebesar 2

Dari hasil interpolasi didapat nilai k sebesar:

T = 1,9541 detik

k = 1,72705

23,3698615

29,711850=vxC

Fx = Cvx . Vx

= 0,1925 . 395,56 Ton

1925,0=vxC


commit to user

62

= 76,13 Ton

30 % . Fx = 22,83 Ton

Tabel 4.14 Gaya Gempa Lateral Arah X

Lantai h

(m) hxk w (Ton) w. hx

k CVX Fx (Ton) 30 % Fx

(Ton)

1 5 16,11 1809,00 29147,17 0,0079 3,12 0,94 2 8,5 40,29 1329,03 5354,42 0,0145 5,73 1,72 3 12 73,08 1329,03 97126,34 0,0263 10,39 3,12 4 15,5 113,70 1329,03 151112,20 0,0409 16,16 4,85 5 19 161,61 1329,03 214787,33 0,0581 22,97 6,89 6 22,5 216,42 1329,03 287623,36 0,0778 30,76 9,23 7 26 277,80 1329,03 369204,62 0,0998 39,49 11,85 8 29,5 345,51 1329,03 459191,22 0,1242 49,11 14,73 9 33 419,33 1329,03 557297,39 0,1507 59,60 17,88 10 36,5 499,07 1210,11 603928,13 0,1633 64,59 19,38 11 40,5 597,25 1191,88 711850,29 0,1925 76,13 22,84

12 Atap' 43,7 681,08 240,51 163805,76 0,0443 17,52 5,26 Total

15083,77 3698615,23 1,00 395,56 118,67


commit to user

63

Gambar 4.5. Beban Gempa Rencana Arah X

Tabel 4.15 Gaya Gempa Lateral Arah Y

Lantai h

(m) hyk w (Ton) w. hy

k CVY Fy

(Ton) 30 % Fy

(Ton)

1 5 16,11 1809,00 29147,17 0,0079 3,12 0,94 2 8,5 40,29 1329,03 53541,42 0,0145 5,73 1,72 3 12 73,08 1329,03 97126,34 0,0263 10,39 3,12 4 15,5 113,70 1329,03 151112,20 0,0409 16,16 4,85 5 19 161,61 1329,03 214787,33 0,0581 22,97 6,89 6 22,5 216,42 1329,03 287623,36 0,0778 30,76 9,23 7 26 277,80 1329,03 369204,62 0,0998 39,49 11,85 8 29,5 345,51 1329,03 459191,22 0,1242 49,11 14,73 9 33 419,33 1329,03 557297,39 0,1507 59,60 17,88 10 36,5 499,07 1210,11 603928,13 0,1633 64,59 19,38 11 40,5 597,25 1191,88 711850,29 0,1925 76,13 22,84 12

Atap 43,7 681,08 240,51 163805,76 0,0443 17,52 5,26 Total

15083.,77 3698615,23 1,00 395,56 118,67


commit to user

64

Gambar 4.6. Beban Gempa Rencana Arah Y

Pusat Massa

SNI 1726-2002 pasal 5.4.3 menyebutkan bahwa antara pusat massa dan pusat

rotasi lantai tingkat harus ditinjau suatu eksentrisitas rencana ed. Apabila ukuran

horizontal terbesar denah struktur gedung pada lantai tingkat itu, diukur tegak

lurus pada arah pembebanan gempa, dinyatakan dengan b maka ed harus

ditentukan sebagai berikut;

ed = 1,5.e + 0,05.b (Pasal 5.4.3 SNI 1726-2002)

atau

ed = e – 0,05.b

dan dipilih diantara keduanya yang pengarunya paling menentukan untuk unsur

subsistem struktur gedung.

Lantai 11 (Arah X)

eksentrisitas = 19,836 – 17,211

eksentrisitas = 2,615


commit to user

65

Tabel 4.16. Pusat Massa dan Pusat Rotasi

Lantai Pusat Massa Pusat Rotasi Eksentrisitas (e) X Y X Y X Y

13 13,653 9,795 16,259 16,103 -2,606 -6,308 12 17,652 13,093 16,509 16,744 1,143 -3,651 11 19,836 20,044 17,189 18,450 2,647 1,594 10 20,077 20,241 17,230 18,770 2,847 1,471 9 20,133 20,254 17,229 18,942 2,904 1,312 8 20,132 20,254 17,229 19,118 2,903 1,136 7 20,132 20,254 17,251 19,303 2,881 0,951 6 20,132 20,254 17,315 19,504 2,817 0,750 5 20,132 20,254 17,434 19,724 2,698 0,530 4 20,132 20,254 17,651 19,993 2,481 0,261 3 20,132 20,254 18,070 20,370 2,062 -0,116 2 20,132 20,254 18,857 20,933 1,275 -0,679 1 21,726 21,417 20,105 21,577 1,621 -0,160

ed = 1,5.e + 0,05.b

ed = 1,5.2,615 + 0,05.53,7

ed = 6,608

ed = 2,615 – 0,05. 53,7

ed = 0,070

Korodinat Pusat Massa = 17,211 – 0,070

Korodinat Pusat Massa = 17,291

Tabel 4.17. Koordinat Pusat Massa

Lebar Bangunan

ed = 1,5e + 0,05b ed = e - 0,05 b Koordinat

Koordinat Pusat Massa

x y x y x y x y x y 15,6 24,0 -2,709 -8,682 -3,806 -7,088 18,968 24,785 20,065 23,191 12,8 27,3 3,080 -4,839 -0,222 -4.289 13,430 21,583 16,731 21,033 54,8 53,7 6,656 5,131 -0,038 -1,146 10,534 13,319 17,227 19,596 54,8 53,7 6,956 4,947 0,162 -1,269 10,275 13,824 17,068 20,039 54,8 53,7 7,041 4,708 0,219 -1,428 10,188 14,234 17,010 20,370 54,8 53,7 7,040 4,444 0,218 -1,604 10,190 14,674 17,011 20,722 54,8 53,7 7,007 4,167 0,196 -1,789 10,245 15,137 17,055 21,092 54,8 53,7 6,911 3,865 0,132 -1,990 10,405 15,639 17,183 21,494 54,8 53,7 6,732 3,535 0,013 -2210 10,702 16,189 17,421 21,934


commit to user

66

54,8 53,7 6,407 3,132 -0,204 -2,479 11,245 16,862 17,855 22,472 54,8 53,7 5,778 2,566 -0,623 -2,856 12,292 17,804 18,693 23,226 54,8 53,7 4,598 1,722 -1,410 -3,419 14,260 19,212 20,267 24,352 54,8 55,9 5,227 2,500 -1,174 -2,900 14,879 19,077 21,279 24,477

4.9.6. Kombinasi Pembebanan

Menurut RSNI 03-2847-201x pasal 11.2. kombinasi beban yang digunakan

adalah:

Tabel 4.18. Kombinasi Pembebanan

No Kombinasi comb 1 1,4 DL comb 2 1,2 DL + 1,6 LL comb 3 1,2 DL + 0,5 LL + Ex comb 4 1,2 DL + 0,5 LL - Ex comb 5 1,2 DL + 0,5 LL + Ey comb 6 1,2 DL + 0,5 LL - Ey comb 7 0,9 DL + Ex comb 8 0,9 DL - Ey comb 9 0,9 DL + Ey comb 10 0,9 DL - Ey

4.10. Hasil Gaya Geser Dasar dan Displacement

4.10.1. Hasil Gaya Geser Dasar

Setelah dilakukan analisis dengan program ETABS maka didapatkan nilai gaya

geser dasar sebagai berikut:

Tabel 4.19. Gaya Geser Dasar Analisis Statik

Arah Vx (ton)

Vy (ton)

Arah x 409,21 122,26 Arah y 122,76 409,21

4.10.2. Hasil Displacement

Setelah dilakukan analisis dengan program ETABS maka di dapat nilai

displacement sebagai berikut:

Tabel 4.20. Displacement Analisis Statik

Lantai Displacement (mm)

Displacement Arah X

Displacement Arah Y

x y Kombinasi Point Kombinasi Point


commit to user

67

12 44,1 45,0 Comb 4 52 Comb 6 114 11 46,3 44,4 com 3 1 Comb 6 27 10 43,5 41,4 com 3 66 Comb 6 353 9 40,6 38,5 com 3 66 Comb 6 28 8 37,0 35,0 com 3 2 Comb 6 33 7 32,8 31,0 com 3 65 Comb 6 353 6 28,3 26,6 com 7 66 Comb 6 34 5 23,4 22,0 com 3 1 Comb 6 27 4 18,4 17,3 com 3 66 Comb 6 60 3 13,3 12,8 com 3 342 Comb 6 508 2 8,4 8,3 com 7 1 Comb 6 1 1 3,9 4,1 com 7 138 Comb 6 138

4.11. Kontrol Struktur Gedung

4.11.1. Partisipasi Massa

Menerut SNI 1726-2012 pasal 7.9.1 perhitungan respon dinamik struktur harus

sedemikian rupa sehingga partisipasi massa dalam menghasilkan respon total

harus sekurang-kurangnya 90%.

Tabel 4.21. Hasil Modal Partisipasi Massa Rasio

Mode Period SumUX SumUY

1 2,51951 0,1704 41,3266 2 2,37783 70,6021 47,0907 3 2,21496 80,1401 79,7626 4 0,81722 80,1413 86,2874 5 0,7758 90,4928 86,5633 6 0,72529 91,1274 9,071 7 0,46616 91,1433 93,6652 8 0,44465 95,1209 93,6772

Pada table 4.26. menunjukkan bahwa mode ke 8 mampu memenuhi syarat

partisipasi massa (melampaui 90%) sesuai SNI 03-1726-2002 pasal 7.2.1.

4.11.2. Kontrol Gaya Geser Dasar


commit to user

68

Menurut SNI 1726-2012 pasal 11.1.4 apabila gaya geser dasar maksimum hasil

analisis yang telah diskalakan Vi adalah kurang dari 85% nilai V yang ditentukan

menggunakan nilai minimum CS. Maka persyaratan tersebut dapat dinyatakan

menurut persamaan berikut:

Vdinamik > 0,85. Vstatik

Gaya geser dasar analisis static

Vx arah x = 395,56

arah y = 118,67

Vy arah x = 122,76

Arah y = 118,67

4.11.3. Kontrol Kinerja Batas Layan

Kinerja batas layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar lantai-

tingkat akibat pengaruh gempa rencana dengan persyaratan

xHR03,0<D

atau < 30 mm (Pasal 8.1.1 SNI 1726-2002)

Dimana :

R : Koefisien Modifikasi Respons

D : Simpangan Antar Tinkat

H : Tinggi Tingkat

Dari hasil analisis dengan program ETABS didapat nilai displacement, kemudian

dicek dengan kinerja batas layan sesuai dengan SNI 1726-2002.

Displacement arah x

Lantai 11

∆x = 46.3– 43.5

= 2.8 mm


commit to user

69

Syarat = 40008

03,0x

Syarat = 15 mm

2,8 < 15 mm ...OK

4.11.4. Kontrol Kinerja Batas Ultimit

Kinerja batas ultimit struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan

antar tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana dalam

kondisi gedung diambang keruntuhan dengan persyaratan.

(Pasal 8.1.2 SNI 1726-2002)

aFaktorSkal

R.7,0=z

Dimana:

z : Faktor Penggali

D : Simpangan Antar Tinkat

H : Tinggi Tingkat

R : Koefisien Modifikasi Respons

Dari hasil analisis dengan program ETABS displacement, kemudian dicek dengan

kinerja batas ultimit sesuai dengan SNI 1726-2002.

Displacement arah x

Lantai 11

∆x = 46.3– 44.4

= 2.8

Faktor Skala = 1

1

8.7,0=z

= 5,6

5,6 . 2.8< 0,02.4000

15.8 mm < 80 mm ...OK

Tabel 4.22. Kontrol Kinerja Batas Ultimit Analisis Statik

H.02,0. <Dz


commit to user

70

Lantai h (mm) Displacement (mm)

Simpangan Antar Tingkat

(mm) Syarat Keterangan

x y ∆x ∆y x y 1 5000 3,90 4,10 3,90 4,10 18,75 OK OK 2 3500 8,40 8,30 4,50 4,20 13,125 OK OK 3 3500 13,30 12,80 4,90 4,50 13,125 OK OK 4 3500 18,40 17,30 5,10 4,50 13,125 OK OK 5 3500 23,40 22,00 5,00 4,70 13,125 OK OK 6 3500 28,30 26,60 4,90 4,60 13,125 OK OK 7 3500 32,80 31,00 4,50 4,40 13,125 OK OK 8 3500 37,00 35,00 4,20 4,00 13,125 OK OK 9 3500 40,60 38,50 3,60 3,50 13,125 OK OK 10 3500 43,50 41,10 2,90 2,90 13,125 OK OK 11 4000 46,30 44,40 2,80 3,0 15 OK OK

12 Atap' 3200 44,10 45,00 2,20 0,60 12 OK OK

Gambar 4.7. Simpanagan Struktur Akibat Gempa Rencan

Tabel 4.23. Level Kinerja Struktur Berdasarkan ATC-40

PERFORMANCE LEVEL


commit to user

71

Interstory Drift Limit

Immediate Occupancy

Damage Control Life Safety

Structural Stability

Maximum Total Roof Displ. Ratio (Xmax/H)

0,01 0,01 - 0,02 0,02 0,33 Vi/Pi

Maximum Inelastic Drift 0,005 0,005 - 0,015 No. Limit No. Limit

Persamaan yang digunakan :

Maksimum Drift = Htotal

Dt

Maksimum In-Elastic Drift = Htotal

DDt 1-

Dimana :

Dt : Displacement atap (paling atas)

D1 : Displacement lantai 1 (lantai diatas penjepitan lateral)

Analisis Statik

1. Arah x

Maksimum Drift = 0.0010543700

46,30==

Htotal

Dt

Sehingga level kinerja gedung adalah Immediate Occupancy

Maksimum In-Elastic Drift = 00097,043700

9.33.461=

-=

-Htotal

DDt


2. Arah y

Maksimum Drift = 00103,043700

45==

Htotal

Dt


Maksimum In-Elastic Drift = 00093,043700

1.4451=

-=

-Htotal

DDt

Sehingga level kinerja gedung adalah Immediate Occupanc


commit to user

72

4.12. Hasil Analisis Pushover

4.12.1. Kurva Kapasitas

ETABS melakukan iterasi, sehingga didaptkan kurva kapasitas (capacity curve.)

Merupakan kurva hubungan antara perpindahan lateral lantai teratas / atap

(displacement) dengan gaya geser dasar (Base shear ) sebagai hasil dari analisis

pushover yang disajikan dalam gambar dibawah ini.

Gambar 4.8. Kurva Kapasitas arah X


commit to user

73

Sumber : Simulasi 3D pada program ETABS

Gambar 4.9 Kurva Kapasitas arah Y Sumber : Simulasi 3D pada program ETABS

4.12.2. Kurva Kapasitas Sprktrum

Gambar 4.10 Kurva Kapasitas spektrum arah X Sumber : Simulasi 3D pada program ETABS


commit to user

74

Gambar 4.11 Kurva Kapasitas spektrum arah Y Sumber : Simulasi 3D pada program ETABS

Memasukan Ca dan Cv untuk yang didapat dari perhitungan respon spektrum

desain dengan tipe struktur A berdasarkan tabel 8-3 ATC-40

4.12.3. Pembahasan

Tabel 4.24. Nilai performance point

Arah x

V (Ton), D (m) 1500,184 ;0,143

Sa (g), Sd (m) 0,196 ; 0,114

Teff (detik), βeff 1,522 ; 0,104

Arah y

V (Ton), D (m) 1623,869; 0,149

Sa (g), Sd (m) 0,203 ; 0,120

Teff (detik), βeff 1,521 ; 0,89

PERFORMANCE LEVEL


commit to user

75

1. Menurut SNI 1726 2012 ditentukan 0.02H = 0,02 x 43,7 = 0,874m > 0,127 m

(x) dan > 0.261m (y) maka kinerja gedung displacement baik .

2. T1 = 1,9541

3. C1= 0.07459 (didapatkan dari perhitungan gaya geser dasar )

Maka sesuai dengan rumus 2.8. sebagai berikut :

V1 = C1 x Wt = 0,0749x 15598 = 1168,34 t

(Untuk arah x dan y sama )

Syarat: V >0,8 V1,

Arah x , 1500,184 > 934,647

Arah y, 1623,869>934.647 maka dapat disimpulkan bahwa base share

struktur gedung terhadap pembebana gempa nominal akibat pengaruh gempa

rencana pada arah x dan y telah memenuhi persyaratan SNI 1726 – 2012

4. Displacement maksimal atap (Dt)

Arah x = 0,143m , arah y = 0,149 m

5. Displacement diatas penjepit lateral (D1)

Arah x = 0,00327 m , arah y = 0,00341 m

6. Tinggi atap = 43,7 m

7. Maksimal drift =

8. maksimal in elastic drift =

Tabel 4.25. Kinerja Gedung

Parameter Arah x Arah y

Maksimal Total Drift 0,00327 0,00341

Performace Level Immediate Occupancy

(IO) Immediate Occupancy

(IO)

Maksimal in-elastic Drift

0,00318 0,00332

Performace Level Immediate Occupancy

(IO) Immediate Occupancy

(IO)


commit to user

76

Berdasarkan nilai Drift untuk arah x dan y kurang dari 0.01 maka kinerja gedung

termasuk dalam Immediate Occupancy sedangkan nilai in elastic drift untuk arah

x dan y lebih kecil atau saman dengan 0.005 maka nilai level kinerja termasuk

Immediate Occupancy.

4.13. Perhitungan Performance Point Menurut ATC 40 Dalam Format

ADRS

4.13.1. Perhitungan Kurva Kapasitas menjadi Kurva Spektrum

1. Factor α dan PF

Tabel 4.26 Nilai displacement tiap lantai

No Lantai Displacement (m)

x y

1 Atap 0,0441 0,045

2 Lantai 11 0,0463 0,0444

3 Lantai 10 0,0435 0,044

4 Lantai 9 0,0406 0,0385

5 Lantai 8 0,037 0,035

6 Lantai 7 0,0328 0,031

7 Lantai 6 0,0283 0,0266


commit to user

77

8 Lantai 5 0,0234 0,022

9 Lantai 4 0,0184 0,0173

10 Lantai 3 0,0133 0,0128

11 Lantai 2 0,0084 0,0083

12 Lantai 1 0,0039 0,0041

Tabel 4.27 Faktor α dan PF arah x

No Lantai Displacement (m) Berat (ton) mi.φi (tm) mi.φi² (tm²)

1 Atap 0,0441 240,510 10,033 0,442

2 Lantai 11 0,0463 1191,879 55,183 2,289

3 Lantai 10 0,0435 1210,113 52,640 2,290

4 Lantai 9 0,0406 1329,034 53,959 2,191

5 Lantai 8 0,037 1329,034 49,174 1,819

6 Lantai 7 0,0328 1329,034 43,592 1,430

7 Lantai 6 0,0283 1329,034 37,612 1,064

8 Lantai 5 0,0234 1329,034 31,099 0,728

9 Lantai 4 0,0184 1329,034 24,454 0,450

10 Lantai 3 0,0133 1329,034 17,676 0,235

11 Lantai 2 0,0084 1329.033 11,164 0,094

12 Lantai 1 0,0039 1809,003 7,055 0,027

TOTAL 15083,773 394,2160 13,351


commit to user

78

Tabel 4.28 faktor α dan PF arah y

No Lantai Displacement (m) Berat (ton) mi.φi (tm) mi.φi² (tm²)

1 Atap 0,0321145 240,510 10,238 0,461

2 Lantai 11 0,0325943 1191,878 52,919 2,34

3 Lantai 10 0,0306971 1210,113 53,245 2,343

4 Lantai 9 0,0289379 1329,034 51,168 1,970

5 Lantai 8 0,0268337 1329,034 46,516 1,628

6 Lantai 7 0,0243684 1329,034 41,200 1,277

7 Lantai 6 0,0215731 1329,034 35,352 0,940

8 Lantai 5 0,0184416 1329,034 29,239 0,643

9 Lantai 4 0,0149859 1329,034 22,992 0,398

10 Lantai 3 0,0112615 1329,034 17,012 0,218

11 Lantai 2 0,0076338 1329.033 11,031 0,092

12 Lantai 1 0,0002916 1809,003 7,4169 0,030

TOTAL 15083,773 378,91 12,375

Arah X

(∑mi.φi)² = 394,216

= 154393,826

(∑mi.φi²) 13,35

(∑mi) = 15083,773

α =).().(

).(2

2

miimi

imi

åFåFå =

150835,13216,394x

= 0.77168

PF = roofximi

imif2).(

).(

FåFå = 041,0

35,13216,394

x = 1,302

Arah Y (∑mi.φi)² = 378,91

= 143575,9259

(∑mi.φi²) = 12,37576431

(∑mi) = 15083,773


commit to user

79

α =).().(

).(2

2

miimi

imi

åFåFå =

14357537,1291,378

x = 0,769

PF = roofximi

imif2).(

).(

FåFå = 045,0

37,1291,378

x = 1,377

Merubah Kurva Kapasitas Menjadi Kapasitas Spektrum

Sa/g =a

WtVb /

Sd =roofPFx

Xrooff

Tabel 4.29 Perhitungan kurva kapasitas arah x dalam format ADRS

No Displacement (m)

Base force (ton)

α Wtot (ton) Sa/g (m) Sd/g (m)

0 0 0 0,787821558 15083,773 0 0

1 0,0389 531,677 0,787821558 15083,773 0,045676788 0,029873974

2 0,1324 1501,005 0,787821558 15083,773 0,128952517 0,101679027

3 0,2701 2309,4614 0,787821558 15083,773 0,19840764 0,207428287

4 0,093 109,1003 0,787821558 15083,773 0,009372892 0,071421069

Tabel 4.30 Perhitungan kurva kapasitas arah y dalam format ADRS

No Displacement (m)

Base force (ton)

α Wtot (ton) Sa/g (m) Sa/g (m)

0 0 0 0,787821558 15083,773 0 0

1 0,0071 539,98 0,787821558 15083,773 0,046545003 0,053595817

2 0,0277 1523,29 0,787821558 15083,773 0,131302733 0,18048977

3 0,0278 2306,82 0,787821558 15083,773 0,198840164 0,371037367


commit to user

80

4 0,2532 1976,741 0,787821558 15083,773 0,170388459 0,348855037

Gambar 4.14 Kurva Kapasitas Spektrum arah x format ADRS


commit to user

81

Gambar 4.13 Kurva Kapasitas Spektrum arah Y format ADRS

4.13.2. Demand Spektrum

Untuk T = 0.12 detik

T= sdsa

Õ2

T= gsd

sa.

4 2 Õ

0.0153= 81,9605,0

4 2

xsd

Õ

Sd = 0.00239 m


commit to user

82

Untuk T = 0.596 detik

T= sdsa

Õ2

T= gsd

sa.

4 2 Õ

0.36=gsd

sa.

4 2 Õ

Sd = 0.04925m

Untuk T > 0.6 detik

sa

sdTgsa

P==

2

375,0375,0

sdg

sa 0192,0= = ……………(persamaan 1)


commit to user

83

Tabel 4.31 Demand Spektrum ADRS

Gambar 4.14. Grafik Demand Spektrum format ADRS

Sd Sa 0 0.24

0.0021 0.61 0.05 0.61 0.06 0.31 0.07 0.27 0.08 0.24 0.09 0.21 0.10 0.19 0.11 0.17 0.12 0.16 0.13 0.15 0.14 0.14 0.15 0.13 0.16 0.12

Sa Sd 0.17 0.11 0.18 0.11 0.19 0.10 0.20 0.10 0.21 0.09 0.22 0.09 0.23 0.08 0.24 0.08 0.25 0.08 0.26 0.07 0.27 0.07 0.28 0.07 0.29 0.07 0.30 0.06 0.31 0.06 0.32 0.06


commit to user

84

Gambar 4.15 Penggabungan Kurva Kapasitas Spektrum dengan Kurva Demand Spektrum arah x format ADRS

Gambar 4.16 Penggabungan Kurva Kapasitas Spektrum dengan Kurva Demand Spektrum arah y format ADRS


commit to user

85

4.13.3. Performa Level

Tabel 4.32 Koordinat performance point

x y Sd sa sd sa

0.13 0.15 0.16 0.12

Arah x

MPF x roof sd H x roof /H

1.301 0.169 0.13 43,7 0.0038

Arah y

MPF x roof sd H x roof /H

1.337 0.2203 0.16 43,7 0.0050

Contoh perhitungan Performa level

Arah Y

Koordinat performance point (0.112;0.16)

Sd = roofPFx

xrooff

Xroof = Sd x PF

= 0.16 x 1.337 = 0.2203

Hxroof

=7,43

2203,0 = 0.005

Sehingga performance point pada kondisi Immidiate occupancy

Indek kepercayaan efektif (βeff)= = 10 + ( βo x k ), untuk mendapat kan nilai βeff

perlu dihitung nilai β0 dengan rumus


commit to user

86

Sumber ATC-40

Dengan membuat garus bantu pada point pertama, kemudian dihubngkan dengan

point terakhir sebelum struktrur mengalami keruntuhan untuk mendapatkan nilai

dy dan ay . nilai api dan dpi didapatkan dari nilai performance point dikarenakan

penggabungan kurva kapasitas sektrum dengan kurva demand spektrum foramat

ADRS langsung berpotongan maka nila api dan dpi langsung di dapat tanpa perlu

iterasi.

Tabel 4.33. hasil perhitungan βeff

arah dpi api dy ay β0 (%) βeff

x 0,13 0.15 0.0013 0.02988 4,8 14,8

y 0.15 011 0.053 0.046 0.1007 10,1

dpiapiapidydpiay

.)..(7,63

0-

=b


commit to user

87

4.14. Skema Sendi platis

4.14.1. Arah x

Gambar 4.17 Gambar 3D sendi plastis arah x step 0

Sumber : Gambar simulais 3D pada program ETABS


commit to user

88

1. Step 1 pada saat inimenunjukan baras linier dari B-IO 1 buah kemudian diikuti

pelelahan pertama pada struktur

Gambar 4.18 Gambar 3D sendi plastis arah x step 1 Sumber : Gambar simulais 3D pada program ETABS


commit to user

89

2. Pada step 2 sebagian besar balok dan kolom mengalami sendi plastis dengan

level B ,menunjukan batas linier yang kemudian diikuti terjadinya perlelehan

pertama pada struktur dan menunjukan level IO



commit to user

90

3. Pada step 3 sebagian besar balok dan kolom pada portal mengalami perubahan

sendi plastis dari level IO ke Ls menunjukan kekakuan struktur berkurang

tetapi masih mempunyai ambang yang cukup besar terhadap keruntuhan.



commit to user

91

4. Pada step 4 semua balok dan kolom mengalami sendi plastis sebagian besar

pada level CP ke C terjadi kerusakan yang parah pada struktur hingga kekuatan

dan kekakuannya berkurang banyak,dan batas maksimum gaya geser yang masih

mampu ditahan gedung.



commit to user

92

4.14.2. Arah Y

1. Step 1 pada saat inimenunjukan baras linier dari B-IO 1 buah kemudian diikuti

pelelahan pertama pada struktur

Gambar 4.22 Gambar 3D sendi plastis arah y step 1 Sumber : Gambar simulais 3D pada program ETABS


commit to user

93


level B ,menunjukan batas linier yang kemudian diikuti terjadinya perlelehan

pertama pada struktur dan menunjukan level IO



commit to user

94


level LS , terjadi kerusakan mulai dari kecil sampai tingkat sedang kekakuan

struktur berkurang tetapi masih mempunyai ambang yang cukup besar terhadap

keruntuhan.



commit to user

95

4. Pada step 4 semua balok dan kolom mengalami sendi plastis sebagian besar

pada level CP ke C terjadi kerusakan yang parah pada struktur hingga kekuatan

dan kekakuannya berkurang banyak,dan batas maksimum gaya geser yang

masih mampu ditahan gedung dan ada bagian yang terjadinya degradasi

kekuatan struktur yang besar sehingga kondisi struktur stabil dan hampir

collepse



commit to user

96

Tabel 4.34. Tingkat kerusakan struktur akibat tebentuknya sendi plastis

Keterangan Simbol Penjelasan

B

menunjukan batas linier yang kemudian diikuti terj

adinya perlelehan pertama pada gedung

IO

terjadinya kerusakan yang kecil atau tidak berarti

pada struktur, kekakuan struktur hampir sama pada

saat belum terjadi gempa

LS

terjadi kerusakan mulai dari kecil sampai tingkat

sedang kekakuan struktur berkurang tetapi masih

mempunyai ambang yang cukup besar terhadap

keruntuhan

CP

terjadi kerusakan yang parah pada struktur hingga

kekuatan dan kekakuannya berkurang banyak

C

batas maksimum gaya geser yang masih mampu

ditahan gedung

D

terjadinya degradasi kekuatan struktur yang besar

sehingga kondisi struktur stabil dan hampir collepse

E struktur sudah tidak mampu menahan gaya geser

Documents

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Denah Bangunan fileANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Denah Bangunan ... Mutu Baja Tulangan Mutu Baja Tulangan ... Data Elemen Struktur 4.4.3.1