Diketahui Data Bangunan Sebagai Berikut : Diketahui Data Bangunan Sebagai Berikut :
Hitung: Hitung: 1.
1. Pembebanan gempa dasar struktur utama gedung, C=0,2 dan qPembebanan gempa dasar struktur utama gedung, C=0,2 dan qLantaiLantai = 10 Ton/m = 10 Ton/m
2.
2. Kontrol Simpangan AntarLantai (Kontrol Simpangan AntarLantai (Drift Drift )) 3.
3. Analisa struktur gedung dengAnalisa struktur gedung dengan Cara an Cara Inelastik dan Push Over AInelastik dan Push Over Analysisnalysis 4.
4. Hitung daktilitas struktur gedungHitung daktilitas struktur gedung
Menghitung Gaya Gempa Tiap Lantai : Menghitung Gaya Gempa Tiap Lantai :
Dikarenakan portal simetris dan sederhana, maka digunakan analisis
Dikarenakan portal simetris dan sederhana, maka digunakan analisis gempa statikgempa statik Diketahui data penampang Kolom (K) dan Balok (B) baja
Diketahui data penampang Kolom (K) dan Balok (B) baja
Type I
Type Ixx Weight Weight (kg/m) (kg/m) WWxx A A ((ccmm ))
K K 1 1 : : WF WF 800x300x16x30 800x300x16x30 339000 339000 241 241 8400 8400 307,6307,6 K K 2 2 : : WF WF 700x300x13x2700x300x13x24 4 201000 201000 185 185 5760 5760 235.5235.5 K K 3 3 : : WF WF 600x200x11x600x200x11x17 17 77600 77600 106 106 2590 2590 134.4134.4 B B 1 1 : : WF WF 600x300x12x2600x300x12x20 0 118000 118000 151 151 4020 4020 192.5192.5 B B 2 2 : : WF WF 500x300x11x1500x300x11x18 8 71000 71000 128 128 2910 2910 163.5163.5 B B 3 3 : : WF WF 500x200x10x1500x200x10x16 6 47800 47800 89.6 89.6 1910 1910 114.2114.2 Diketahui: Diketahui: K 1 : K 1 : WF 800x300x16x30WF 800x300x16x30 K 2 : K 2 : WF 700x300x13x24WF 700x300x13x24 K 3 : K 3 : WF 600x200x11x17WF 600x200x11x17 B 1 : B 1 : WF 600x300x12x20WF 600x300x12x20 B 2 : B 2 : WF 500x300x11x18WF 500x300x11x18 B 3 : B 3 : WF 500x200x10x16WF 500x200x10x16 +40 +40 +36 +36 +32 +32 +28 +28 +24 +24 +20 +20 +16 +16 +12 +12 +18 +18 +4 +4 10F 10F 9F 9F 8F 8F 7F 7F 6F 6F 5F 5F 4F 4F 3F 3F 2F 2F 1F 1F K1 K1 K2 K2 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K2 K2 K2 K2 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K2 K2 K2 K2 K2 K2 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K1 K1 K1 K1 B3 B3 9 m 9 m B3 B3 B3 B3 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 h = 4 m h = 4 m
Berat Lantai-1 Hingga Lantai-3
Berat balok B1 = 9m x 151 kg/m = 1359 kg Berat beban merata = 10 Ton/m x 9 m = 90 ton = 90000 kg Berat kolom K1 = 2 x 4m x 241 kg/m = 1928 kg W1-W3 = 93287 kg
Berat Lantai-4
Berat balok B1 = 9m x 151 kg/m = 1359 kg Berat beban merata = 10 Ton/m x 9 m = 90 ton = 90000 kg Berat kolom K1 = 2 x 2m x 241 kg/m = 964 kg Berat kolom K2 = 2 x 2m x 185 kg/m = 740 kg W4 = 93063 kg
Berat Lantai-5 dan Lantai-6
Berat balok B2 = 9m x 128 kg/m = 1152 kg Berat beban merata = 10 Ton/m x 9 m = 90 ton = 90000 kg Berat kolom K2 = 2 x 4m x 185 kg/m = 1480 kg W5 &W6 = 92632 kg
Berat Lantai-7
Berat balok B2 = 9m x 128 kg/m = 1152 kg Berat beban merata = 10 Ton/m x 9 m = 90 ton = 90000 kg Berat kolom K2 = 2 x 2m x 185 kg/m = 740 kg Berat kolom K3 = 2 x 2m x 106 kg/m = 424 kg W7 = 92316 kg
Berat Lantai-8 & Lantai-9
Berat balok B3 = 9m x 89,6 kg/m = 806,4 kg Berat beban merata = 10 Ton/m x 9 m = 90 ton = 90000 kg Berat kolom K3 = 2 x 4m x 106 kg/m = 848 kg W8& W9 = 91654,4 kg
Berat Lantai-10 (Atap)
Berat balok B3 = 9m x 89,6 kg/m = 806,4 kg Berat beban merata = 10 Ton/m x 9 m = 90 ton = 90000 kg Berat kolom K3 = 2 x 2m x 106 kg/m = 424 kg W10 = 91230,4 kg
Berat Total = W1 + W2 + W3 + W4 + W5 + W6 + W7 + W8 + W9 + W10 = 925043,2 kg = 925,0432 Ton
Beban Geser Dasar Seismik
V = C x Wt = 0,2 x 925043,2 = 185008,64 kg Gaya gempa lateral pada masing-masinglantai :
=
.
(
.
)
1 = 373148 20270267
185008,64 = 3406 kg
2 = 583880 20270267
185008,64 = 6812 kg
3 = 875820 20270267
185008,64 = 10217 kgSelanjutnya F1hingga F10disajikan dalam tabel berikut:
Lantai (i) Wi (kg) Zi (m) Wi x Zi (kgm) Fi (kg) Σ Fi (kg) 10 91230,4 40 3649216 33307 33307 9 91654,4 36 3299558 30115 63422 8 91654 32 2932941 26769 90191 7 92316 28 2584848 23592 113783 6 92632 24 2223168 20291 134075 5 92632 20 1852640 16909 150984 4 93063 16 1489008 13590 164574 3 93287 12 1119444 10217 174791 2 93287 8 746296 6812 181603 1 93287 4 373148 3406 185009 Wt 925043,2 Σ 20270267 185008,6
Menghitung simpangan pada lantai : Lc= L – (2 x 50) = 900 – (2 x 50) = 800 cm
hc = h – 50 = 400 – 50 = 350 cm
Simpangan paling bawah sehubungan dengan gaya geser 1 kolom, maka didapat :
=
2 = 185008,64 2 = 92504,32
∆
= ∆
+ ∆
=
.
2 6.
2 +
2
2= 92504,32.400 2 6.2,1
106 800 118000 800 900 2+ 350 2.339000 350 400 2 = 6,757
Simpangan tingkat sampai batas elastic saat mekanisme (terjadi sendi plastis pada balok terbawah), dihasilkan oleh gaya geser kolom.
= 2
2
= 1,14σ
y.
= 1,14.21000.4020 400
900 800 = 30933,9
Simpangan sampai portal pada batas elastic
∆
=∆
= 6,757
30933,992504,32 = 2,259
Simpangan plastis dimana serat terluar balok mencapai Ɛu = 16Ɛy Dimana Ɛp = 15Ɛy dan Ɛy = σy/E
∆
= 2.Ɛ
.
.
(−
)
.
=2.
15.σ
y
.
1.60
. 400. (800−
1.60
)60.900 = 11,276
Daktilitas tingkat (Sehubungan regangan serat terluar balok Ɛu = 16Ɛy
=∆
+∆
∆
= 11,276 + 2,2592,259 = 5,991
Daktilitas Sistem Struktur (Dilakukan dengan Cara Grup Agar Lebih Akurat) Tingkat 1 sampai 4
−
=
(
1−
4) 4 = 705977 4 = 176494
∆
=
.
2 6.
2 +
2
2
= 176494.400 2 6.2,1
106
800 118000
800 900
2 + 350 2.339000
350 400
2
= 12,891
Tingkat 5 Sampai 7
−
=
5−
7 3 = 398842 3 = 132947
∆
=
.
2 6.
2 +
2
2
= 132947.400 2 6.2,1
106
800 71000
800 900
2 + 350 2.201000
350 400
2
= 16,155
Tingkat 8 Sampai10
−
=
8−
10 3 = 186920 3 = 62307
∆
=
.
2 6.
2 +
2
2
= 62307.400 2 6.2,1
106
800 47800
800 900
2 + 350 2.77600
350 400
2
= 11,829
Estimasi simpangan portal pada mekanisme portal simpangan lentur pada puncak portal (a = 0)
dianggap bekerja pada titik berat pembebanan segitiga =23
.
Titik berat = (0,666667.10.4) = 26,67 m Momen Guling (OTM)
= Gaya geser x Titik berat = 185008,64 x 26,67 =4933564 kgm
=
= 4933564Tegangan pada kolom paling bawah
=
= 548174 307,6 = 1782,099
/
2Ɛ
=
= 1782,099 2,1
106 = 0,0008486
= 2Ɛ
= 2.0,0008482 900 = 0,0000018858
/
∆
=
.
2 6.
2
3−
3
2 +
3
= 0,0000018858 . 400 2 6.2,1
106
2.10 3−
0 + 0
= 10,058
Simpangan Struktur, Δelastis = Δf + Δs1-4+ Δ5-7+ Δ8-10
Δelastis =10,058 +4
12,891 + 3
16,155 + 3
11,829 = 145,575
Δ sampai batas elastic, sampai terjadinya sendi plastis pada balok paling bawah = Δy ΣF = 2 Vem = 2.30933,9 = 61867,8 kg
∆
= 91,670
61867,8 185008,64 = 48,681
∆
=∆
+∆
= 48,681 + 11,276 = 59,957
=∆
∆
= 59,957 48,681 = 1,232Jika Seandainya Terjadi Sendi Plastis di Tingkat Ke 5 (Desain yang Bagus)
∆
=∆
+ 5∆
= 48,681 + 5
11,276 = 105,062
=∆
∆
= 105,06248,681 = 2,158
Jika Seandainya Terjadi Sendi Plastis di Tingkat Ke 3
∆
=∆
+ 3∆
= 48,681 + 3
11,276 = 82,510
=∆
∆
= 82,510Analisis Static Push Over dengan program bantu SAP2000 V.14
Pengontrolan Berat Bangunan padaBase Reactions
Kontrol Berat Bangunan:
a. Manual 925043,2kg
b. Hasil SAP 2000 925232,71kg.
Prosentase( selisih/manualx100%) 0,02%
≤
5% (Oke)Pengamatan Terjadinya Sendi Plastis (SP) & Kriteria Perilaku dari Sendi Plastis Dalam Push Over
Gambar terjadinya awal sendi plastis pada balok (Strong Column Weak Beam)
Sendi plastis pertama terjadi pada balok tingkat-2 hingga hingga tingkat-4, terjadi perilaku strong column weak beam, yaitu balok terlebih dulu leleh dibadingkan dengan kolom.
Hasil sendi plastis pada balok lantai 1 (Balok paling bawah) Terjadi awal sendi plastis
Hasil sendi plastis pada balok lantai 3
Daktilitas Struktur
Grafik hasil static push-ov er, antara Displacement and Base Reaction
∆
= 17,7829
∆
= 39,5711
=∆
+∆
∆
= 39,5711 + 17,7829 17,7829 = 3,225 KesimpulanDaktilitas yang dihasilkan oleh perhitungan program SAP2000 lebih besar dibanding dengan hand calculation, yaitu sebesar 3,225 dan Deflection atau simpangan yang dihasilkan berbanding terbalik, lebih kecil. Metode analisis yang digunakan dalam perencanaan dipengaruhi oleh kebutuhan, ketika menentukan daktilitas struktur serta simpangan dari struktur bangunan yang rumit dan komplek, maka lebih baik menggunakan program bantu, yang berbasis menggunakan Metode Element Hingga (Finite Element ).
