Analisis Respons Gedung Tingkat Tinggi Akibat Beban Gempa dan Angin Terhadap Riwayat Waktu.

(1)

Halaman

Lampiran 1 Respons dinamik akibat beban gempa El-Centro untuk

perlantai………..70

Lampiran 2 Respons dinamik akibat beban gempa Flores untuk perlantai…...80

Lampiran 3 Respons dinamik akibat beban Angin untuk perlantai…………...90

Lampiran 4 Respons dinamik akibat beban gempa El-Centro dan Angin untuk

perlantai………100

Lampiran 5 Respons dinamik akibat beban gempa Flores dan Angin untuk

perlantai………110

(2)

AKIBAT BEBAN GEMPA DAN ANGIN TERHADAP

RIWAYAT WAKTU

Tony Candra NRP : 0221070

Pembimbing : Olga Pattipawaej, Ph.D FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

BANDUNG

ABSTRAK

Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk Indonesia, kebutuhan

akan lahan sebagai tempat tinggal, perkantoran, dan bangunan lainnya semakin meningkat. Tetapi kebutuhan manusia itu mengalami kendala keterbatasan lahan, terutama di kota-kota besar sehingga manusia mencari solusi lain yaitu pembangunan gedung-gedung bertingkat tinggi. Dengan adanya gedung bertingkat tinggi, efektivitas penggunaan lahan semakin meningkat. Tetapi perlu diingat bahwa semakin tinggi bangunan, semakin rawan bangunan tersebut menahan beban luar seperti beban gempa, beban angin juga tsunami bagi bangunan yang dekat dengan daerah pesisir pantai.

Di Indonesia kemungkinan terjadi tsunami relatif cukup besar. Dalam memodelkan tsunami sebagai beban dari alam terhadap struktur diasumsikan sebagai gabungan antara beban angin dan gempa. Dalam tugas akhir ini dua gempa ditinjau dan beban angin diasumsikan bergantung kepada kecepatan angin dan turbulen. Persamaan gerak yang diakibatkan beban dari alam tersebut dimodelkan sebagai persamaan diferensial biasa tingkat dua linear yang direduksi menjadi tingkat satu. Penyelesaian dari persamaan tersebut diselesaikan secara numerik dengan menggunakan MATLAB.

(3)

Halaman

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR...i

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR...ii

ABSTRAK...iii

PRAKATA...iv

DAFTAR ISI...vi

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN...ix

DAFTAR GAMBAR...xiii

DAFTAR TABEL...xxi

DAFTAR LAMPIRAN...xxii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah……….1

1.2. Maksud dan Tujuan Penulisan...4

1.3. Ruang Lingkup Pembahasan………..4

1.4. Sistematika Pembahasan………5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Parameter Dinamika Struktur...7

2.1.1 Derajat Kebebasan (Degree of Freedom)...8

2.1.2 Pegas dan Peredam...10

2.1.3 Kekakuan...11

2.1.4 Redaman...11

2.1.5 Frekuensi Natural dan Perioda...13

(4)

2.3 Karakteristik Gempa El-Centro 1940 (N-S) dan Flores 1992...17

2.4 Pemodelan Beban Angin...19

2.5 Simulasi dengan Menggunakan Spektrum Tertentu...20

BAB 3 METODOLOGI 3.1 Pemodelan Struktur………..23

3.2 Bangunan Penahan Geser Tingkat Banyak...27

3.2.1 Persamaan Kekakuan dari Bangunan Penahan Geser (Stiffness Equations For The Shear Building)...27

3.3 Gabungan dari Persamaan gempa dan angin...36

3.3.1 Persamaan gempa, angin dan gabungan...36

3.3.2 Bentuk Umum...37

3.4 Diagram Alir Perhitungan Gempa, Angin dan Gabungan...…..39

BAB 4 PENGOLAHAN DATA ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1 Pendahuluan……….42

4.1.1 Perhitungan Ekivalen Beban...43

4.1.2 Perhitungan Berat Lantai...45

4.1.3 Perhitungan Kekakuan...49

4.2 Matriks Massa dan Kekakuan………..51

4.2.1 Matriks Massa...51

4.2.2 Matriks Kekakuan...53

4.3 Hasil dari Analisis MATLAB………..54

4.3.1 Respons dinamik akibat beban gempa El-Centro……..55

4.3.2 Respons dinamik akibat beban gempa Flores…………57

(5)

4.3.4 Respons dinamik akibat beban gempa El-Centro dan

Angin………..61

4.3.5 Respons dinamik akibat beban gempa Flores dan Angin………...63

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan………..65

5.2 Saran……….67

DAFTAR PUSTAKA………...68

LAMPIRAN………..69

(6)

A = Luas daerah struktur yang diproyeksikan

j

a = Amplitudo yang bergantung pada frekuensi b = Lebar dari dimensi balok

C = Matriks redaman/damping

cr

c = Redaman kritis

d

c = Koefisien gaya geser

DL = Beban mati yang ada pada lantai dan beban struktur sendiri

Ec = Modulus elastis beton, MPa

[ ]

F = Matriks gaya luar

f = Frekuensi

m

f = Frekuensi yang sesuai dengan skala amplitudo

) , ( tz

F = Gaya luar yang bekerja pada struktur g = Percepatan gravitasi, m/det2

h = Tinggi dimensi balok, m

I = Momen inersia penampang, m4

Inxn = Matriks identitas

K = Kekakuan suatu struktur

[ ]

K = Matriks kekakuan suatu struktur

4 , 0

≈

k = Konstanta Von Karman

L = Tinggi tingkat tiap lantai, m

l = Jarak antar kolom (dari sumbu ke sumbu)

(7)

[ ]

M = Matriks massa suatu struktur

m = Massa suatu struktur, kg.det2/meter

n = Jumlah kolom tiap lantai

Onxn = Matriks nol

m

R = Skala amplitudo yang dihubungkan sesuai distribusi Rayleigh

) ( f

S = Fungsi yang bergantung kepada spektrum

t = Waktu

U = Penjumlahan dari gelombang amplitude dengan kosinus yang

sesuai dengan fungsi berat jenis spektrum yang dibutuhkan.

m

U = Angka acak yang dipilih dari distribusi seragam yang sama

dengan interval [1,0]

u = Koefisien yang bergantung kepada kecepatan angin dan

konstanta Von Karman

g

U&& = Percepatan gempa

W = Berat total pada setiap lantai

X = Matriks perpindahan respon struktur

) (t

x = Perpindahan yang hanya bergantung kepada waktu

X& = Matriks kecepatan respon suatu struktur

) , (z t

x& = Kecepatan struktur yang bergantung kepada waktu dan tempat

X&& = Matriks percepatan respon suatu struktur

(8)

) (t

y = Vektor perpindahan yang bergantung kepada waktu

) (t

y& = Vektor kecepatan yang bergantung pada waktu

y&

& = Vektor percepatan

z = Ketinggian, (m)

ref

z = Model acuan ketinggian angin, (m)

0

z = Perkiraan panjang , diasumsikan 0,08

α = Koefisien tetap dalam redaman Rayleigh

β = Koefisien tetap dalam redaman Rayleigh

) (t u

Δ = Kecepatan turbulensi angin yang bergantung pada waktu

f

Δ = Interval frekuensi konstan yang berhubungan dengan pembagian

jarak frekuensi yang ditutup oleh penyajina struktur

ω

Δ = Interval frekuensi natural

u

Δ = Kecepatan turbulensi angin

ρ = Berat jenis udara

m

Φ = Bentuk sudut acak yang bergantung kepada distribusi Rayleigh

j

Φ = Bentuk sudut acak bebas yang secara keseluruhandidistribusikan

antara 0 dan 2μ

Φ = Fase sudut, yang dipilih secara bebas dari unit pembagian yang

sama dalam [0,2μ].

σj = Parameter yang bergantung kepada frekuensi pembangkit

kecepatan turbulensi angin

(9)

beton

γ = Mutu beton

n

ω = Frekuensi natural, radian/det

j

ω = Frekuensi loncatan atas

(10)

Halaman

Gambar 2.1 Masa dalam 3 sumbu utama...8

Gambar 2.2 Drajat kebebasan massa...8

Gambar 2.3 Derajat kebebasan sistem...9

Gambar 2.4 Sistem gaya pegas...10

Gambar 2.5 Peta tektonik kepulauan Indonesia, tampak zona subduksi dan sesar aktif...16

Gambar 2.6 Daerah gempa di Indonesia, tahun 1990 – 2000………16

Gambar 2.7 Akselerogram gempa El-Centro 1940 N-S………17

Gambar 2.8 Akselerogram gempa Flores 1992………..18

Gambar 2.9 Spektrum gaya yang diusulkan oleh Harris………21

Gambar 2.10 Simulasi kecepatan turbulen dengan menggunakan spektrum yang telah ditentukan...22

Gambar 3.1 Model struktur...24

Gambar 3.2 Model bentang tunggal yang menyatakan sebuah bangunan penahan geser...29

Gambar 3.3 Model kolom tunggal yang menyatakan sebuah bangunan penahan geser...29

Gambar 3.4 Model sejumlah massa berpegas yang menyatakan satu bangunan penahan geser...32

Gambar 3.5 Diagram alir perhitungan Gempa...39

Gambar 3.6 Diagram alir perhitungan Angin...40

(11)

Gambar 4.1 Pola pembebanan ekivalen...44

Gambar 4.2 Perpindahan di lantai 20 akibat beban gempa El-Centro...56

Gambar 4.3 Perpindahan semua lantai akibat beban gempa El-Centro...56

Gambar 4.4 Perpindahan di lantai 20 akibat beban gempa Flores...58

Gambar 4.5 Perpindahan semua lantai akibat beban gempa Flores...58

Gambar 4.6 Perpindahan di lantai 20 akibat beban Angin...60

Gambar 4.7 Perpindahan semua lantai akibat beban Angin...60

Gambar 4.8 Perpindahan di lantai 20 akibat beban gempa El-Centro dan Angin...62

Gambar 4.9 Perpindahan semua lantai akibat beban gempa El-Centro dan Angin...62

Gambar 4.10 Perpindahan di lantai 20 akibat beban gempa Flores dan Angin...64

Gambar 4.11 Perpindahan semua lantai akibat beban gempa Flores dan Angin...64

(12)

(13)

(14)

Gambar 4.72 Perpindahan di lantai 1 akibat beban gempa El-Centro dan

Angin...100

Angin...101

Angin...102

Angin...103

Angin...104

(15)

Angin...105

Angin...106

Angin...107

Angin...108

Angin...109

Gambar 4.92 Perpindahan di lantai 1 akibat beban gempa Flores dan

Angin...110

(16)

Angin...111

Angin...112

Angin...113

Angin...114

Angin...115

Angin...116

(17)

Angin...117

Angin...118

Angin...119

(18)

Tabel 4.1 Perhitungan berat dan massa perlantai...48

Tabel 4.2 Perhitungan kekakuan perlantai...50

Tabel 4.3 Respons dinamik akibat beban gempa El-Centro...55

Tabel 4.4 Respons dinamik akibat beban gempa Flores...57

Tabel 4.5 Respons dinamik akibat beban Angin...59

Tabel 4.6 Respons dinamik akibat beban gempa El-centro dan Angin...61

Tabel 4.7 Respons dinamik akibat beban gempa Flores dan Angin………..63

(19)

(20)

1. Respons dinamik akibat beban gempa El-centro untuk perlantai

Lantai ke 1

Gambar 4.12 Perpindahan di lantai 1 akibat beban gempa El-Centro

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 2

(21)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 3

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 4

(22)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 5

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 6

(23)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 7

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 8

(24)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 9

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 10

(25)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 11

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 12

(26)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 13

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 14

(27)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 15

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 16

(28)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 17

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 18

(29)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 19

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 20

(30)

2. Respons dinamik akibat beban gempa Flores untuk perlantai

Lantai ke 1

Gambar 4.32 Perpindahan di lantai 1 akibat beban gempa Flores

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 2

(31)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 3

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 4

(32)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 5

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 6

(33)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 7

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 8

(34)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 9

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 10

(35)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 11

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 12

(36)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 13

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 14

(37)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 15

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 16

(38)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 17

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 18

(39)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 19

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 20

(40)

3. Respons dinamik akibat beban Angin untuk perlantai

Lantai ke 1

Gambar 4.52 Perpindahan di lantai 1 akibat beban Angin

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 2

(41)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 3

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 4

(42)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 5

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 6

(43)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 7

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 8

(44)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 9

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 10

(45)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 11

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 12

(46)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 13

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 14

(47)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 15

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 16

(48)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 17

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 18

(49)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 19

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 20

(50)

4. Respons dinamik akibat beban gempa El-centro dan Angin untuk perlantai

Lantai ke 1

Gambar 4.72 Perpindahan di lantai 1 akibat beban gempa El-Centro dan Angin

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 2

(51)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 3

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 4

(52)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 5

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 6

(53)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 7

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 8

(54)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 9

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 10

(55)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 11

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 12

(56)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 13

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 14

(57)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 15

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 16

(58)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 17

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 18

(59)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 19

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Lantai ke 20

(60)

5. Respons dinamik akibat beban gempa Flores dan Angin untuk perlantai

Lantai ke 1

Gambar 4.92 Perpindahan di lantai 1 akibat beban gempa Flores dan Angin

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 2

(61)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 3

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 4

(62)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 5

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 6

(63)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 7

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 8

(64)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 9

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 10

(65)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 11

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 12

(66)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 13

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 14

(67)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 15

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 16

(68)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 17

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 18

(69)

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 19

0 10 20 30 40 50 60

Lantai ke 20

(70)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Pembebanan suatu gedung tingkat tinggi, bukan hanya dipengaruhi

oleh faktor internal (berat sendiri, beban mati, beban hidup, dll), tetapi juga

oleh faktor eksternal (gempa, angin, tsunami, kekakuan tanah, dll)

Dewasa ini beban gempa merupakan masalah penting yang harus

diperhatikan dalam analisis struktur. Terjadinya gempa dapat membawa

bencana yang cukup besar jika tidak ada pencegahan yang memadai.

Bencana dengan jumlah kematian yang cukup tinggi yang diakibatkan oleh

gempa bumi antara lain tercatat di Guatemala, 1976 (20.000 jiwa); Iran,

1

(71)

1978 (19.000 jiwa); Aljazair, 1980 (10.000 jiwa); Italia, 1980 (3.000 jiwa),

dan masih banyak lagi. (Jantje, Gunawan, 1994)

Dari segi geologi, Indonesia terletak pada kawasan yang sangat aktif,

yang merupakan pertemuan tiga lempeng tektonik yang saling berbenturan.

Ketiga lempeng tersebut adalah lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia

dan lempeng Pasifik. Karena merupakan daerah pertemuan tiga lempeng

tersebut maka, Indonesia merupakan salah satu negara yang rawan terhadap

gempa. Data bencana gempa dan korban jiwa yang terjadi di Indonesia

antara lain terjadi di Flores, 1992 (2,149 jiwa); Liwa, 1994 (210 jiwa);

Kerinci, 1995 (80 jiwa); Bengkulu, 2000 (100 jiwa); Aceh, 2004 (± 120,000

jiwa). (Adjat Sudrajat, 1994 dan Indra, 2005).

Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk Indonesia, kebutuhan

akan bangunan tingkat tinggi terus meningkat, karena kebutuhan manusia

Indonesia akan lahan tempat tinggal, perkantoran, dan bangunan lainnya

semakin meningkat. Tetapi kebutuhan manusia itu mengalami kendala

keterbatasan lahan terutama di kota besar sehingga manusia mencari solusi

lain yaitu pembangunan gedung tingkat tinggi.

Dengan adanya gedung tingkat tinggi, efektivitas penggunaan lahan

semakin meningkat. Tetapi perlu diingat bahwa semakin tinggi bangunan,

semakin rawan bangunan tersebut menahan beban luar seperti beban gempa,

beban angin. Semakin tinggi bangunan, elemen penyokong bangunan seperti

kolom akan semakin besar dimensinya, karena beban yang ditumpu besar.

Semakin besar kekakuan elemen bangunan, beban luar yang diserap oleh

elemen tersebut akan semakin besar. Sehingga pada bangunan tingkat tinggi

(72)

di daerah rawan gempa seperti Indonesia perlu adanya perencanaan

bangunan terhadap pengaruh beban gempa.

Untuk mengurangi bencana yang diakibatkan oleh gempa diperlukan

pemahaman yang lebih baik mengenai perilaku gempa. Pembicaraan

masalah gempa tidak terlepas dari spektrum respon (response spectrum).

Spektrum Respon yang merupakan grafik respon maksimum struktur untuk

bermacam-macam frekuensi dapat memudahkan seseorang dalam

menganalisis dan mendesain suatu struktur tahan gempa.

Gempa bukan satu-satunya beban yang mengakibatkan banyak

struktur hancur, secara khusus di Indonesia pun terjadi gempa yang

mengakibatkan adanya gelombang tsunami. Berdasarkan katalog tsunami

yang dibuat oleh Gusiakov (2001) dan dilengkapi dengan katalog tsunami

Latief, et.al (2000) ditemukan 181 kejadian tsunami akibat gempa di

wilayah Indonesia dan Pasifik. Sejumlah 131 kejadian diantaranya terjadi

pada tahun 1901-2004, sedangkan tsunami di wilayah pantai barat Sumatra

berjumlah 18 kejadian dan salah satunya gempa besar di Nangroe Aceh

Darussalam pada tanggal 26 Desember 2004 dengan kekuatan 9,0 skala

richter yang mengakibatkan tsunami dengan run-up mencapai 34 m, dengan

korban jiwa mencapai ± 200 ribu jiwa (dari berbagai Negara).

Maka dalam tugas akhir ini penulis akan membahas respon dari

gedung tingkat tinggi dan juga letak respons maksimum, saat diberikan

beban gempa yang mengakibatkan beban tsunami, dan beban tsunami akan

dimodelkan sebagai beban lain yaitu angin yang diakibatkan oleh kecepatan

rambat tsunami.

(73)

1.2 Maksud dan Tujuan Penulisan

Maksud dari penulisan tugas akhir ini adalah mengevaluasi perilaku

struktur akibat beban gempa dan angin dengan analisis elastik riwayat

waktu, dan juga mengevaluasi letak respons maksimum (Displacement

Maximum) yang terjadi pada struktur yang dimodelkan akiban beban yang

diberikan.

1.3 Ruang Lingkup Pembahasan

Pada tugas akhir ini penulis akan membahas perilaku struktur yang

diberi beban gempa dan angin. Ruang lingkup yang akan dibahas pada tugas

akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Model Struktur yang akan dianalisa adalah portal terbuka beton

bertulang pada sistem dua dimensi. Model struktur adalah bangunan 20

lantai. (Model struktur diambil dari : Victor, Dilly (2005), Analisis

Faktor Amplifikasi Portal Terbuka Beton Bertulang Akibat Beban

Gempa Statik Ekivalen dan Dinamik Riwayat Waktu, Tugas Akhir,

Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Institut Teknologi Bandung,

Bandung).

2. Perhitungan secara numerik dan analisis dilakukan dengan

menggunakan Software MATLAB untuk menyelesaikan persamaan

dinamik dan mendapatkan respon dari struktur.

3. Beban gempa rencana yang digunakan adalah Gempa Flores, dan

Gempa El-centro.

(74)

4. Beban angin akan dimodelkan dengan mengikuti model yang telah

ditulis oleh Danvenport (1967).

5. Perilaku struktur dianalisis dengan analisis elastik riwayat waktu.

6. P – Delta diabaikan.

1.4 Sistematika Pembahasan

Penulisan tugas akhir ini dibagi ke dalam 5 bab dengan sistematika

pembahasan sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang masalah,

maksud dan tujuan penulisan, ruang lingkup pembahasan, serta

sistematika penulisan yang menguraikan ruang lingkup masalah

yang akan dibahas.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini akan menguraikan teori dasar tentang gempa dan

angin, parameter-parameter yang akan dipakai, karakteristik dari

Gempa Flores dan El-Centro, yang akan menjadi beban dalam

menganalisa respon dari gedung tingkat tinggi

.

BAB III METODOLOGI

Pada bab ini, akan menguraikan pemodelan struktur beserta

data-data yang akan dipakai, baik data dimensi dari model

struktur ataupun data untuk perhitungan secara numerik dengan

menggunakan program MATLAB yaitu matriks massa dan

matriks kekakuan.

(75)

BAB IV PENGOLAHAN DATA ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini, akan dibahas mengenai pengolahan data dari hasil

pengumpulan data pada BAB III, dan menganalisa respon dari

pemodelan yang ada dengan menggunakan program MATLAB,

serta pembahasannya.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini berisi kesimpulan-kesimpulan yang dapat diambil

dari analisa yang dilakukan dan saran-saran untuk

pengembangan lebih lanjut, yang lebih baik dimasa mendatang.

(76)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dalam studi analisis respons dari

model struktur tingkat tinggi, ketika diberi beban gempa, beban angin dan

gabungan dari beban gempa dan angin, adalah sebagai berikut :

1. Hasil analisis yang dilakukan dengan bantuan program MATLAB,

maka terlihat bahwa ketika struktur hanya diberikan beban gempa

saja atau hanya beban angin, perpindahan (respons) yang terbesar

terjadi pada lantai paling atas, yaitu lantai 20.

65

(77)

2. Hasil analisis berikutnya, ketika struktur diberikan gabungan dua

beban, yaitu beban gempa dan beban angin, terlihat bahwa

perpindahan (respons) yang terbesar tetap terjadi pada lantai 20.

3. Ketika struktur diberikan lima kasus pembebanan, yaitu

1. Struktur hanya diberi beban gempa El-Centro

2. Struktur hanya diberi beban gempa Flores

3. Struktur hanya diberi beban Angin

4. Struktur diberi dua beban sekaligus, yaitu beban gempa

El-Centro dan Angin, serta

5. Struktur diberi dua beban sekaligus, yaitu beban gempa Flores

dan Angin.

maka dari hasil analisis program MATLAB, perpindahan (respons)

yang terbesar, yaitu ketika diberi gabungan beban antara angin dan

gempa.

Berikut nilai respons maksimum :

1. Ketika diberi Beban Gempa El-centro = 0,0080 m

2. Ketika diberi Beban Gempa Flores = 0,0014 m

3. Ketika diberi Beban Angin = 1,5349 m

4. Ketika diberi Beban Gempa El-centro dan Angin= 1,5352 m

5. Ketika diberi Beban Gempa Flores dan Angin = 1,5350 m

4. Dalam Tugas Akhir ini beban angin sangat dominan, sehingga dari

hasil terlihat bahwa akibat dari beban angin nilai perpindahannya

paling besar, sedangkan akibat dari beban gempa perpindahannya

sangat kecil.

(78)

5.2 Saran

Dalam tulisan ini ada beberapa saran yang dapat diberikan sebagai

berikut:

1. Asumsi-asumsi yang ada sebaiknya ditambahkan, sehingga hasil yang

diharapkan semakin mendekati kenyataannya.

2. Struktur gedung bertingkat dimodelkan dalam tiga dimensi sehingga

hasil yang diperoleh akan semakin dekat dengan kenyataan yang

terjadi.

3. Asumsi efek P-Delta jangan dihilangkan.

4. Untuk tahan gempa harus memasukan faktor pembebanan yang

berlaku di daerah masing-masing

(79)

DAFTAR PUSTAKA

1. Boen, Teddy, Ir & T, Wendy, Ir (1984), Dasar-Dasar Perhitungan

Bangunan Tahan Gempa, Pusat Penelitian dan Pengembangan

Pemukiman, Yayasan L.P.M.B, Bandung.

2. Chopra, A. (1995), Dynamics of Structures, Prentice-Hall, Inc.

3. Clough, R. W., and Penzien, J.P. (1993). Dynamic of structures, 2nd ed., McGraw Hill, New York, NY.

4. Davenport, A.G. (1967). Gust loading factors. J. of Structural Division,

Proc. of the American Society of Civil Engineers, ST 13, 11-34.

5. Ferdinan, Desmon (2001), Kinerja Struktur Pra-Tegang Tahan Gempa

El-Centro 1940 N-S, Tugas Akhir, Program Studi Sarjana Teknik

Sipil,Institut Teknologi Bandung, Bandung.

6. Pattipawaej, O.C. (2003). Modeling Uncertainty in the Dynamic

Response of Structures. Disertasi, Texas A&M University, College

Station, TX.

7. Paz, Mario. (1990). Dinamika struktur teori dan perhitungan, Edisi kedua, Erlangga, Jakarta.

8. Pranata, Y.A. (2005), Studi Analisis Beban Dorong untuk Gedung Beton

Bertulang Beraturan dan Tidak Beraturan, Master Thesis, Program

Magister Teknik Sipil, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung

9. Press, W.H., Teukolsky, S.A., Vetterling, W.T., and Flannery, B.P. (1992).

Numerical recipes in Fortran: the art of scientific computation.

Cambridge University Press, New York, NY.

10. Simiu, E., and Scanlan, R. H. (1996). Wind effect on structures: fundamental and applications to design. John Wiley & Sons, Inc., New York, NY.

11. Victor, Dilly (2005), Analisis Faktor Amplifikasi Portal Terbuka Beton

Bertulang Akibat Beban Gempa Statik Ekivalen dan Dinamik Riwayat Waktu, Tugas Akhir, Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Institut

Teknologi Bandung, Bandung.

12. http://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_gempa_bumi_terdahsyat_di_dunia