BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Gempa dapat terjadi sewaktu waktu akibat gelombang yang terjadi pada sekitar kita dan merambat ke segala arah.Gempa bumi dalam hubungannya dengan suatu wilayah berkaitan dengan gerakan muka bumi yang memiliki perilaku yang berbeda karena wilayah yang berbeda.Walaupun jarang terjadi, Gempa bumi umumnya dapat bersifat fatal terhadap bangunan struktur apabila perencanaan beban gempa tidak dilakukan dengan tepat.
Adapun cara yang dapat dilakukan untuk menyelesaikan permasalahan beban dinamik yang diakibatkan beban gempa yaitu : metode analisis riwayat waktu (Time History Analysis), metode respon spektrum (Response Spectrum Method), dangaya lateral ekivalen.
Metode analisis riwayat waktu adalah salah satu metode untuk menganalisa gaya gempa yang dipikul oleh struktur bangunan dengan menggunakan beban percepatan tanah yang ada. Sejarah simpangan dari suatu struktur akibat suatu percepatan tanah dapat diperoleh dengan menyelesaikan persamaan differential. Namun, penyelesaian persamaan differential biasanya selalu didominasi proses integrasi secara numerik yang akan menghabiskan banyak waktu.
prinsip – prinsip dinamik secara langsung.Untuk memulai metode ini, maka perlu diketahui terlebih dahulu elemen – elemen dari hasil analisa dinamik seperti mode shape, modal amplitudo, partisipasi setiap mode, dan lain sebagainya.
Respon spektrum adalah suatu spektrum yang disajikan dalam bentuk grafik / plot antara periode getar struktur T, lawan respon – respon maksimum berdasarkan rasio redaman dan gempa tertentu. Respon – respon maksimum dapat berupa simpangan maksimum (spekturm displacement,SD) kecepatan maksimum (spekturm velocity,SV) atau percepatan maksimum (spekturm accelaration,SA) massa struktur single degree of freedom (SDOF).
Enrique E. Matheu , Don E. Yule, dan Raju V. Kala dalam jurnal “ determiantion of standard response spectra and effective peak ground accelarations for seismic design and evaluation“ mengatakan bahwa respons spektra adalah nilai puncak dari plot sebuah respons (perpindahan , kecepatan, dan percepatan) dari beberapa sistem SDOF dari berbagai getaran perioda yang sama. [1]
Hideji kawakami, Hidenori Mogi , dan Eric Agustus J. Tingatinga dalam jurnal “ A note on spatial variations in response spectra of earthquake ground motions “ mengatakan bahwa respons spektra dari pergerakan tanah gempa adalah hal yang penting untuk mendesain struktur tahan gempa. untuk melakukan hal ini, kitamendefinisikanrasioresponsspektradan menmbuatnya menjadi statistik [2]
daripersamaan tersebut” [3]
Metode gaya lateral ekivalen adalah suatu representasi dari gaya gempa setelah disederhanakan dan dimodifikasi, dimana gaya inersia yang bekerja pada suatu massa akibat gempa disederhanakan menjadi gaya lateral ekivalen. Jadi, gaya ekivalen statik adalah gaya yang equivalent dengan gaya gempa yang membebani bangunan dalam batas – batas tertentu sehingga tidak terjadi overstress pada bangunan yang bersangkutan.
Adapun perhitungan beban geser V (base shear) gempa pada tingkat dasar bangunan secara statik ekivalen berdasarkan RSNI3 03-1726-201x yaitu dengan rumus :
V = �1 .�
� wt
dimana:
C1 = nilai factor respons gempa
I= factor keutamaan (lihat tabel peraturan) R = faktor reduksi gempa
Wt = berat total gedung
Beban geser nominal tersebut harus dibagi sepanjang tinggi struktur gedung untuk menjadi gaya gempa lateral Fi pada lantai I menurut persamaan :
zi = ketinggian lantai tingkatke -i
n = jumlah lantai
k = eksponen yang terkait dengan perioda struktur sebagai berikut :
untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 0,5 detik atau kurang , k=1 untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 2,5 detik atau lebih , k=2 untuk stuktur yang mempunyai perioda antara 0,5 dan 2,5 detik , k harus sebesar 2 atau harus ditentukan dengan interporasi linear antara 1 dan 2 Diantara tiga metode diatas, metode gaya lateral ekivalen merupakan metode yang paling sederhana karena tidak perlu melakukan analisa dinamik dan tidak memperhitungkan kekakuan struktur karena perioda bangunan hanya dihitung dengan rumus empiris yang diperoleh melalui analisa dinamik. Oleh karena itu, untuk penyederhanaan, di dalam RSNI3 03-1726-201x direkomendasikan suatu rumus empiris untuk menghitung nilai perioda yaitu:
�=�� ∙ ℎ��
dimana : � adalah waktu getar alami fundamental,
��adalah koefisien, 0.0446 untuk portal beton bertulang dan 0.028 untuk
portal baja,
ℎ�adalah tinggi bangunan dalam meter,
�adalah koefisien, 0.9 untuk portal beton bertulang dan 0.8 untuk portal baja.
Sebagai alternatif, juga direkomendasikan rumus sederhana lain untuk menghitung waktu getar alami fundamental sebagai berikut:
Persamaan di atas hanya bisa digunakan untuk menghitung struktur dengan ketinggian tidak lebih dari 12 lantai dan tinggi tiap lantai tidak boleh kurang dari 3 meter.
1.2 Perumusan Masalah
Dalam tugas akhir ini, Penulis akan membandingkan gaya lateral dari hasil analisis statik ekivalen dengan analisis respons spektrum pada bangunan bertingkat 4 lantai, 7 lantai, dan 12 lantai. Model analisis berupa portal 2D akan dianalisis menggunakan metode metode gaya lateral ekuivalen dan metode response spektrum..Model bangunan akan dikategorikan ke dalam tiga kelompok untuk mempermudah pembahasan pada bab selanjutnya, yaitu:
1. Kategori 1 : struktur portal beraturan
Gambar 1.1: Portal 1a 2x6m
Gambar 1.2: Portal 1b
Gambar 1.3: Portal 1c
2x6m
7x4m
2x6m
2. Kategori 2 : struktur portal dengan ketidakteraturan kekakuan kolom antar lantai
Parameter : struktur tidak beraturan akibat adanya lantai dasar dengan ketinggian yang berbeda
Gambar 1.4: Portal 2a
Gambar 1.5: Portal 2b
2x6m
3x4 m
6 m
2x6m
6x4m
Gambar 1.6: Portal 2c
3. Kategori 3 : struktur portal dengan ketidakteraturan massa
Gambar 1.7: Portal 3a 2x6m
11x4m
6 m
2x6m
4x4m
m 2m
Gambar 1.8: Portal 3b
Gambar 1.9: Portal 3c
2x6m
7x4m
m m 2m
m m m m
2x6m
12x4m
Analisis dinamik untuk menentukan gaya lateral dengan metode response spektrum akan dilakukan dengan bantuan program SAP 2000 sebagai referensi.
1.3 Pembatasan Masalah
Adapun pembatasan masalah yang diambil dalam penulisan tugas akhir ini, yakni :
a) Struktur bangunan yang dianalisis merupakan portal beton bertulang pemikul momen dua dimensi.
b) Peraturan pembebanan yang digunakan mengacu pa
1.4 Maksud dan Tujuan
Dalam tugas akhir ini penulis mempunyai maksud dan tujuan sebagai berikut : Mengkaji perbandingan statik ekivalen dan respons spektrum dengan menggunakan bantuan program SAP 2000
1.5 Metodologi Penulisan
