TUGAS BESAR
PERENCANAAN STRUKTUR 5 LANTAI
(Gedung Didirikan Di Wilayah Banda Aceh)DI
SUSUN OLEH :
NAMA : IMAM SAPUTRA
NIM : 0903010046
UNIT : B
MATA KULIAH : REKAYASA GEMPA DOSEN PENGASUH : MUSBAR, ST.,MT
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ALMUSLIM
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Judul Tugas Besar
Judul dari tugas besar ini adalah Perencanaan Struktur Gedung 5 Lantai, dengan mengambil lokasi di Banda Aceh.
1.2. Latar Belakang Tugas Besar
Seiring dengan pertumbuhan penduduk di Indonesia khususnya didaerah Aceh, maka semakin meningkat pula kebutuhan pembangunan untuk menunjang aktivitas, namun pertumbuhan penduduk ini pada kenyataannya tidak mungkin di imbangi oleh bertambahnya lahan, sehingga bentuk bangunan Horizontal tak mungkin lagi dijadikan sebagai solusi pembangunan, oleh karena itu untuk mengatasi kekurangan lahan pembangunan maka bangunan vertikal atau gedung bertingkat menjadi salah satu alternatif yang sering digunakan terutama di kota-kota besar yang populasi penduduknya padat.
Dalam konstruksi bangunan gedung bertingkat terdapat beberapa alternatif jenis konstruksi, salah satunya dengan konstruksi beton bertulang, yaitu konstruksi yang dibentuk dari adukan beton dan tulangan baja. Beton bertulang adalah alternatif yang sering digunakan dikarenakan mampu membentuk konstruksi bagunan yang lebih kuat serta dari sudut pandang estetika beton bertulang lebih mudah dibentuk.
Konstruksi apapun, terutama konstruksi dengan beton bertulang tidak terlepas dari elemen-elemen seperti kolom, balok, serta plat. Elemen-elemen tersebut akan memikul gaya-gaya yang ditimbulkan konstrusi yaitugaya dari luar berapa beban hidup, beban bergerak, beban angin ataupun berupa beban akibat gempa serta gaya dari berat sendiri struktur, setiap bagian elemen akan memikul beban yang berbeda-beda, sesuai dengan fungsi masing-masing elemen tersebut. Sehingga dalam proses pelaksanaannya pun diperhatikan dalam hal-hal yang menyangkut jenis elemen dan pembebanannya.
Beton bertulang dalam perencanaannya harus mampu memenuhi standar-standar keamanan, sehingga dapat dihasilkan bangunan yang baik, dalam memenuhi standar keamanan tersebut terdapat banyak alternatif peraturan yang digunakan, hal ini disesuaikan dengan paeraturan-peraturan konstruksi yang berlaku.
1.3. Maksud dan Tujuan Tugas Besar.
Dalam tugas besar ini akan direncanakan sebuah gedung yang berfungsi sebagai gedung perkantoran, sehingga pembebanan yang terjadi akan disesuaikan dengan denah rencana gedung tersebut, hal ini dimaksudkan agar detail pembebanannya dapat diketahui secara pasti, sehingga dapat direncanakan suatu konstruksi yang mampu memikul beban tersebut agar dihasilkan bangunan yang aman.
Tujuan yang ingin dicapai dari pembahasan tugas besar ini adalah:
1. Mampu melakukan perencanaan detail tulangan yang sesuai dengan pembebanan yang akan dipikul.
2. Mampu menganalisis gaya-gaya yang berkerja pada struktur tersebut dengan menggunakan program ETABS.
3. Penyusun dapat mengaplikasikan secara langsung proses perencanaan yang telah dipelajari di pada mata kuliah analisis struktur dan struktur beton bertulang.
1.4. Metode Penulisan Tugas Besar
Penulisan Tugas Besar ini adalah hasil dari perhitungan pembebanan secara manual yang berdasarkan data rancangan yaitu berupa gaya horizontal akibat beban gempa, gaya gravitasi akibat beban mati dan akibat beban hidup yang akan dianalisis gaya-gaya dalam yang terjadi berupa momen lentur yang terjadi pada balok dari hasil analisis program ETABS. Desain tulangan lentur dilakukan berdasarkan hasil analisis luasan tulangan tulangan lentur dari output program ETABS.
BAB II
DATA PERENCANAAN
2.1. Lokasi dan Jenis Bangunan
- Lokasi Bangunan : Banda Aceh
- Jenis Bangunan : Gedung Rumah Sakit
- Konstruksi Bangunan : Struktur Beton Bertulang
- Sistem Struktur : SRPMK
- Jenis Tanah : Tanah Sedang
- Parameter Beban Gempa :
2.2. Dimensi Struktur
- Panjang Bangunan : 20 m
- Lebar Bangunan : 15 m
- Tinggi Lantai Dasar : 4,5 m
- Tinggi Lantai Tipikal : 4 m
2.3. Spesifikasi Kekuatan Material.
- Mutu Beton (fc’) : 30 Mpa
- Mutu Tulangan Fy : 400 Mpa
Fys : 250 Mpa KDS : D
SDs : 0,880 g (web spektra indo) SD1 : 0,613 g (web spektra indo)
2.4. Dimensi Penampang
- Balok Lantai 1 s/d 5 (atap) : 40 x 50 cm
- Kolom Lantai 1 s/d 4 : 50 x50 cm
- Shear Wall : 40 cm
2.5. Standar Peraturan
- Pembebanan berdasarkan data dari dosen pengasuh
- Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI-03-2847-2002)
- Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (RSNI-1726-201x)
2.6. Metoda Analisis
1. Analisis Pembebanan meliputi beban mati, beban hidup, beban sementara. 2. Perhitungan gaya / perhitungan mekanika teknik menggunakan bantuan
software ETABS.
3. Analisis besarnya gaya gempa terhadap bangunan menggunakan metode respon spektrum.
4. Perhitungan kebutuhan tulangan dari hasil output software ETABS.
2.7. Kombinasi Pembebanan
Faktor-faktor dan kombinasi pembebanan berdasarkan RSNI 03-1726-201x, untuk beban mati nominal, beban hidup nominal, dan beban gempa nominal adalah sebagai berikut :
1. 1,4 DL 2. 1,2 DL + 1,6 LL 3. 1,2 DL + 1 LL ± 0,3 (ρ QE + 0,2 SDS DL) ± 1 (ρ QE + 0,2 SDS DL) 4. 1,2 DL + 1 LL ± 1 (ρ QE + 0,2 SDS DL) ± 0,3 (ρ QE + 0,2 SDS DL) 5. 0,9 DL ± 0,3 (ρ QE - 0,2 SDS DL) ± 1 (ρ QE - 0,2 SDS DL) 6. 0,9 DL ± 1 (ρ QE - 0,2 SDS DL) ± 0,3 (ρ QE - 0,2 SDS DL)
Sehingga faktor kombinasi pembebanan seperti pada Tabel 2.1 di bawah ini: Tabel 2.1 Faktor Kombinasi Pembebanan
Kombinasi Koefisien (DL) Koefisien (LL) Koefisien (EX) Koefisien (EY) Combo 1 1,4 0 0 0 Combo 2 1,2 1 0 0 Combo 3 1,43 1 0,39 1,3 Combo 4 0,97 1 -0,39 -1,3 Combo 5 1,08 1 0,39 -1,3 Combo 6 1,32 1 -0,39 1,3 Combo 7 1,43 1 1,3 0,39 Combo 8 0,97 1 -1,3 -0,39 Combo 9 1,32 1 1,3 -0,39 Combo 10 1,08 1 -1,3 0,39 Combo 11 0,69 0 0,39 1,3 Combo 12 1,11 0 -0,39 -1,3 Combo 13 1,01 0 0,39 -1,3 Combo 14 0,79 0 -0,39 1,3 Combo 15 0,68 0 1,3 0,39 Combo 16 1,12 0 -1,3 -0,39 Combo 17 0,77 0 1,3 -0,39 Combo 18 1,03 0 -1,3 0,39
BAB III
PEMBEBANAN STRUKTUR
Pada penyelesaian Tugas Besar Ini pembebanan direncanakan sesuai dengan data pembebanan yang ditentukan oleh dosen pengasuh. Pembebanan yang diberikan kepada model struktur mencakup beban mati, beban hidup, dan beban gempa.
3.1. Beban Mati atau Dead Load (DL)
Adapun beban mati yang diperhitungkan dalam model struktur terdiri dari beban mati struktural dan beban mati tambahan.
a. Beban Mati Struktural
Berat sendiri elemen struktur terdiri dari berat sendiri elemen kolom, pelat lantai, tangg tersebut akan dihitung otomatis software dengan memasukkan nilai 1 (satu) pada self weight software ETABS V.9.7.
b. Beban Mati Tambahan atau Super Imposed Dead Load (SILD)
Selain berat sendiri elemen struktural, pada beban mati juga terdapat beban lain yang berasal dari elemen arsitektural bangunan, yaitu :
1. Beban mati tambahan pada lantai tipikal
- Screed, keramik, plafond dan mekanikal elektrikal : 1,6 kN/m2 2. Beban mati tambahan pada lantai atap : 1,5 kN/m2 3. Beban mati tambahan pada balok
3.2. Beban Hidup atau Live Load (LL)
Beban hidup yang bekerja pada lantai gedung baik lantai tipikal maupun lantai atap diambil sebesar 2,50 kN/m2.
3.3. Beban Gempa (Quake Load)
Beban gempa direncanakan berdasarkan kriteria bangunan dan jenis tanah dimana lokasi bangunan. Desain beban gempa menggunakan respons spektra berdasarkan RSNI 03-1726-201x.
3.4. Faktor Keutamaan Gedung (I)
Struktur gedung didesain sebagai Gedung Rumah Sakit termasuk ke dalam kategori resiko IV, sehingga nilai faktor keutamaannya adalah 1,5, dapat dilihat pada Tabel 3.1 di bawah ini:
Tabel 3.1 Faktor keutamaan gempa (RSNI 03-1726-201x)
Kategori Resiko Faktor keutamaan gempa, Ie
I atau II 1,0
III 1,25
IV 1,50
3.5. Jenis Tanah
Jenis tanah tempat struktur gedung didirikan diasumsikan ke dalam kategori tanah sedang.
3.6. Respon Spektra Desain
Nilai yang dimasukkan ke dalam software ETABS V.9.7 untuk Define Response
Spectrum Funcation adalah nilai SDS dan SD1, yaitu:
- SDS = 0.880 g
- SD1 = 0.613 g
3.7. Koefisien Respon Seismik (Cs)
koefisien respons seismik (CS) harus ditentukan berdasarkan persamaan
berikut:
CS = (SDS /(R/I)) ... (1.1)
di mana :
SDS = parameter percepatan spectrum respon desain pada waktu periode pendek
R = faktor reduksi gempa I = faktor keutamaan gedung
3.8. Faktor Reduksi Gempa (R)
Struktur Gedung ini termasuk dalam kategori Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) beton bertulang untuk arah sumbu Y sehingga besarnya nilai faktor reduksi gempa adalah 8,5. Untuk arah sumbu X menggunakan dinding geser beton bertulang sehingga nilai faktor reduksi gempa adalah 5,5 , Seperti terlihat pada Tabel 3.2 di bawah ini:
Tabel 3.1 Faktor koefisien modifikasi respons, faktor kuat lebih sistem, faktor pembesaran defleksi, dan batas tinggi sistem struktur berdasarkan RSNI 03-1726-201x.
Sistem penahan-gaya seismik
Pasal SNI 1726 di mana persyaratan pendetailan ditetapkan Koefisien modifikasi respons, Ra Faktor kuat-lebih sistem, 0g Faktor pembesaran defleksi, Cdb
Batasan sistem struktur dan batasan tinggi struktur (m)c
Kategori desain seismik
B C Dd Ed Fe
C.Sistem rangka pemikul momen
1. Rangka beton bertulang pemikul momen khusus
5.2.5.5 dan
7.2 8 3 5½ TB TB TB TB TB
2. Rangka beton bertulang
pemikul momen menengah 7.2 5 3 4½ TB TB TI TI TI
3. Rangka beton bertulang
pemikul momen biasa 7.2 3 3 2½ TB TI TI TI TI
4. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen khusus
5.2.5.5 dan
Tabel 3.1 Faktor koefisien modifikasi respons, faktor kuat lebih sistem, faktor pembesaran defleksi, dan batas tinggi sistem struktur berdasarkan RSNI 03-1726-201x. (Lanjutan)
Sistem penahan-gaya seismik
Pasal SNI 1726 di mana persyaratan pendetailan ditetapkan Koefisien modifikasi respons, Ra Faktor kuat-lebih sistem, 0g Faktor pembesaran defleksi, Cdb
Batasan sistem struktur dan batasan tinggi struktur (m)c
Kategori desain seismik
B C Dd Ed Fe
C. Sistem ganda dengan pemikul momen khusus yang mampu menahan paling sedikit 25% gaya gempa yang ditetapkan 1. Rangka baja dengan bresing
eksentris 7.1 8 2½ 4 TB TB TB TB TB
2. Rangka baja dengan bresing
eksentris khusus 7.1 7 2½ 5½ TB TB TB TB TB
3. Dinding geser beton
bertulang khusus 7.2 7 2½ 5½ TB TB TB TB TB
4. Dinding geser beton
BAB IV
PEMODELAN DAN HASIL ANALISIS
4.1. Pemodelan Struktur
Struktur gedung dimodelkan ke dalam portal 3 dimensi, pada arah sumbu X dengan penambahan Shear Wall pada portal As-2 dan pada portal As- dan arah sumbu Y dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK).
4.1.1. Elemen Balok
Pemodelan elemen balok dapat dilakukan secara praktis dengan cara memanfaatkan Similar Story untuk beberapa lantai yang mempunya denah balok yang sama (typical). Karakteristik pemodelan elemen balok tiap lantai dilakukan dengan cara Draw – Draw Line Objects – Draw Lines seperti terlihat pada Gambar 4.1 di bawah ini:
4.1.2. Elemen Kolom
Pemodelan elemen kolom dapat dilakukan secara praktis dengan cara memanfaatkan Similar Story untuk beberapa lantai yang mempunya denah balok yang sama (typical). Karakteristik pemodelan elemen kolom tiap lantai dilakukan dengan cara Draw – Draw Line Objects – Create Column in Region seperti terlihat pada Gambar 4.2 di bawah ini:
Gambar 4.2 Pemodelan Elemen Kolom
4.1.3. Elemen Pelat
Pemodelan elemen pelat untuk tiap lantai dilakukan dengan cara Draw –
Draw Area Objects – Create Area at Click. Karena pada Tugas Besar ini pelat
lantai dari lantai 1 sampai dengan lantai 5 (atap) ketebalannya sama, maka pemodelannya dapat dilakukan secara praktis dengan cara memanfaatkan fasilitas
Smilar Story. Pemodelan elemen pelat seperti terlihat pada Gambar 4.3 di bawah
Gambar 4.3 Pemodelan Elemen Pelat
Setelah selesai pemodelan, elemen pelat lantai tersebut harus sangat kaku (rigid) dengan ikatan suatu struktur gedung di dalam bidangnya dan dianggap bekerja sebagai diafragma terhadap beban gempa horizontal, maka masing-masing lantai didefinisikan sebagai Rigid Diafragms dengan cara Assign – Joint/Point –
Diafragms – Add New Diafragms, seperti terlihat pada Gambar 4.4 di bawah ini:
4.1.4. Elemen Shear Wall
Pemodelan elemen shear wall dapat dilakukan dengan cara Draw – Draw
Area Objects – Create Area at Click. Terlebih dahulu tampilan diubah menjadi
tampilan YZ (tampak samping). Pemodelan elemen shear wall dapat dilihat pada Gambar 4.5 di bawah ini:
Gambar 4.5 Pemodelan Shear Wall
4.1.5. Pemodelan Pondasi
Pondasi akan direncanakan sebagai pondasi dalam tetapi pada Tugas Besar ini tidak ketahap desain pondasi. Pemodelan pondasi diasumsikan sebagai jepit supaya kedudukan pondasi tidak mengalami translasi dan rotasi. Pemodelan pondasi dilakukan dengan cara klik semua ujung kolom pada lantai dasar, kemudian pilih Assign – Joint/Point – Restrains, dapat dilihat pada Gambar 4.6 di bawah ini:
Gambar 4.6 Perletakan Pondasi
4.2. Distribusi Beban 4.3.1. Distribusi beban mati
Beban mati akibat berat sendiri struktur dihitung otomatis oleh program ETABS. Distribusi beban mati tambahan pada pelat dilakukan (input) secara merata dengan cara Assign – Shell/Area Loads – Load Case Names (SIDL). Pendistribusian beban mati tambahan dapat dilihat pada Gambar 4.7 di bawah ini:
Dan disitribusi beban mati pada balok akibat berat dinding dianggap sebagai beban garis (line loads) dilakukan (input) dengan cara Assign – Frame Line Loads – Distributed. Distribusi beban mati pada balok seperti pada gambar 4.8 di bawah ini:
Gambar 4.8 Distribusi Beban Mati Akibat Berat Dinding Pada Balok
4.3.2. Distribusi beban hidup
Distribusi beban hidup pada pelat dilakukan (input) secara merata dengan cara Assign – Shell/Area Loads – Load Case Names (LL). Pendistribusian beban hidup dapat dilihat pada Gambar 4.9 di bawah ini:
Gambar 4.9 Disitribusi Beban Hidup
4.3.3. Distribusi beban gempa
Perhitungan beban gempa dilakukan dengan cara analisis respon spektrum. Pembuatan grafik respon spektrum dengan cara memasukkan nilai SDs dan SD1 pada respon spektrum tipe NEHRP pada software ETABS. Pemasukan grafik respon spektrum terlihat seperti Gambar 4.10 di bawah ini:
4.4. Hasil Analisis
Hasil yang ingin diperoleh dari Tugas Besar ini meliputi periode getar struktur, gaya geser dasar (base shear), simpangan antarlantai, gaya-gaya dalam yang terjadi pada balok, dan kebutuhan tulangan lentur pada balok.
4.4.1. Periode getar struktur
Dalam RSNI 03-1726-201x, pasal 7.8.2, terdapat dua nilai batas untuk periode bangunan yaitu nilai minimum periode bangunan (Ta min) dan nilai maksimum periode bangunan (Ta max). Tabel 4.1 berikut ini merupakan periode getar struktur hasil analisis software ETABS:
Tabel 4.1 Periode Getar Struktur
Mode Period UX UY SumUX SumUY RZ SumRZ
1 1,148574 84,3193 0 84,3193 0 0 0 2 0,613812 0 0 84,3193 0 74,8457 74,8457 3 0,480414 0 71,8671 84,3193 71,8671 0 74,8457 4 0,363991 10,0574 0 94,3767 71,8671 0 74,8457 5 0,200861 3,3738 0 97,7506 71,8671 0 74,8457 6 0,160716 0 0 97,7506 71,8671 18,4052 93,2509 7 0,133316 1,2539 0 99,0045 71,8671 0 93,2509 8 0,111665 0 20,5932 99,0045 92,4603 0 93,2509 9 0,102195 0,3019 0 99,3064 92,4603 0 93,2509 10 0,078182 0 0 99,3064 92,4603 5,0011 98,252 11 0,052745 0 0 99,3064 92,4603 1,2741 99,5261 12 0,052148 0 5,3345 99,3064 97,7948 0 99,5261
Berdasarkan Tabel di atas jumlah ragam getar struktur telah memenuhi syarat tidak kurang dari 90%.
a. Cek pendekatan periode getar struktur
Nilai periode bangunan (Ta min) ditentukan oleh rumus: Ta min = Cr hnx
Dimana:
hn = ketinggian struktur diukur dari taraf penjepitan lateral
Cr = 0,0466 (nilai parameter pendekatan menurut RSNI 03-1726-201x) x = 0,9 (nilai parameter pendekatan menurut RSNI 03-1726-201x)
nilai maksimum periode bangunan (Ta max) ditentukan berdasarkan rumus:
Ta max = Cu Ta
Dimana:
Cu = 1,4 (koefisien untuk batas atas pada periode yang dihitung berdasarkan RSNI 03-1726-201x)
Ta = 0,1 N (khusus untuk lantai < 12 lantai)
N = tinggi total gedung
Nilai periode getar struktur telah memenuhi syarat ketentuan yang ditetapkan, hal tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.2 di bawah ini:
Tabel 4.2 Periode Pendekatan Periode Pendekatan SNI 03-1726-201x Periode ETABS (Detik) SNI 03-1726-201x CEK Ta min = Cr hnx Ta maxs = Cu Ta U-S B-T
0,706 2,870 1,149 0,614 OK
4.4.2. Gaya geser dasar (base shear)
Dalam RSNI 03-1726-201x, nilai akhir repon dinamik struktur (base
shear) terdapat pembebanan gempa nominal akibat pengaruh gempa rencana
dalam suatu arah tertentu, tidak boleh kurang dari 85% nilai respon ragam pertama ( statik ekuivalen). Bila respon dinakik struktur gedung dinyatakan dalam gaya geser dasar Vt maka pernyaratan tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan:
Vt ≥ 0,85 V1 Dimana:
Vt = Geser dasar prosedur statik ekuivalen
V1 = Geser dasar analisis dinamik respon spektrum
Nilai base shear dari hasil analisis dinamik respon spektrum arah X dapat dilihat pada Tabel 4.3 di bawah ini:
Tabel 4.3 Nilai Base Shear Analisis Dinamik Respon Spektrum Arah X
S
tory Point Load FX FY FZ MX MY MZ BASE 1 SPECX 113,37 3,91 455,96 12,34 324,024 0 BASE 2 SPECX 120,46 5,28 532,73 14,438 334,425 0 BASE 3 SPECX 120,46 5,28 532,73 14,438 334,425 0 BASE 4 SPECX 113,37 3,91 455,96 12,34 324,024 0 BASE 5 SPECX 148,32 5,07 92,12 14,145 375,314 0 BASE 6 SPECX 154,42 167,94 1257,12 31,394 488,836 40,363 BASE 7 SPECX 154,42 167,94 1257,12 31,394 488,836 40,363 BASE 8 SPECX 148,32 5,07 92,12 14,145 375,314 0 BASE 9 SPECX 146,55 4,01 60,51 12,579 372,73 0 BASE 10 SPECX 157,14 5,28 52,22 14,449 388,252 0 BASE 11 SPECX 157,14 5,28 52,22 14,449 388,252 0 BASE 12 SPECX 146,55 4,01 60,51 12,579 372,73 0 BASE 13 SPECX 148,32 5,07 92,12 14,145 375,314 0 BASE 14 SPECX 154,42 167,94 1257,12 31,394 488,836 40,363 BASE 15 SPECX 154,42 167,94 1257,12 31,394 488,836 40,363 BASE 16 SPECX 148,32 5,07 92,12 14,145 375,314 0 BASE 17 SPECX 113,37 3,91 455,96 12,34 324,024 0
BASE 18 SPECX 120,46 5,28 532,73 14,438 334,425 0 BASE 19 SPECX 120,46 5,28 532,73 14,438 334,425 0 BASE 20 SPECX 113,37 3,91 455,96 12,34 324,024 0 BASE -481 SPECX 125,51 125,32 601,76 17,386 401,901 0,681 BASE -488 SPECX 120,73 118,38 15,28 17,075 378,689 0,052 BASE -492 SPECX 125,51 125,32 601,76 17,386 401,901 0,681 BASE -499 SPECX 125,51 125,32 601,76 17,386 401,901 0,681 BASE -506 SPECX 120,73 118,38 15,28 17,075 378,689 0,052 BASE -510 SPECX 125,51 125,32 601,76 17,386 401,901 0,681 Jumlah 3497,16 1485,42
Nilai base shear dari hasil analisis dinamik respon spektrum arah Y dapat dilihat pada Tabel 4.4 di bawah ini:
Tabel 4.4 Nilai Base Shear Analisis Dinamik Respon Spektrum Arah Y
Story Point Load FX FY FZ MX MY MZ
BASE 1 SPECY 99,2 3,42 398,97 10,798 283,527 0 BASE 2 SPECY 105,41 4,62 466,15 12,634 292,628 0 BASE 3 SPECY 105,41 4,62 466,15 12,634 292,628 0 BASE 4 SPECY 99,2 3,42 398,97 10,798 283,527 0 BASE 5 SPECY 129,78 4,44 80,61 12,377 328,407 0 BASE 6 SPECY 135,12 146,96 1100,06 27,472 427,74 35,318 BASE 7 SPECY 135,12 146,96 1100,06 27,472 427,74 35,318 BASE 8 SPECY 129,78 4,44 80,61 12,377 328,407 0
BASE 9 SPECY 128,24 3,51 52,95 11,007 326,145 0 BASE 10 SPECY 137,5 4,62 45,7 12,643 339,728 0 BASE 11 SPECY 137,5 4,62 45,7 12,643 339,728 0 BASE 12 SPECY 128,24 3,51 52,95 11,007 326,145 0 BASE 13 SPECY 129,78 4,44 80,61 12,377 328,407 0 BASE 14 SPECY 135,12 146,96 1100,06 27,472 427,74 35,318 BASE 15 SPECY 135,12 146,96 1100,06 27,472 427,74 35,318 BASE 16 SPECY 129,78 4,44 80,61 12,377 328,407 0 BASE 17 SPECY 99,2 3,42 398,97 10,798 283,527 0 BASE 18 SPECY 105,41 4,62 466,15 12,634 292,628 0 BASE 19 SPECY 105,41 4,62 466,15 12,634 292,628 0 BASE 20 SPECY 99,2 3,42 398,97 10,798 283,527 0 BASE -481 SPECY 109,82 109,66 526,58 15,214 351,671 0,596 BASE -488 SPECY 105,64 103,59 13,37 14,942 331,359 0,045 BASE -492 SPECY 109,82 109,66 526,58 15,214 351,671 0,596 BASE -499 SPECY 109,82 109,66 526,58 15,214 351,671 0,596 BASE -506 SPECY 105,64 103,59 13,37 14,942 331,359 0,045 BASE -510 SPECY 109,82 109,66 526,58 15,214 351,671 0,596 Jumlah 3060,08 1299,84
a. Gaya geser dasar
Gaya geser dasar statik ekuivalen (V)
V = Cs Wt
Dimana:
Cs = Koefisien respon seismic
SDs = Parameter percepatan respon spektrum pada periode pendek
Wt = Berat total gedung
Dari software ETABS diketahui berat struktur keseluruhan dalam arah X dan arah Y, seperti terlihat pada Tabel 4.5 di bawah ini:
Tabel 4.5 Berat Struktur Gedung dalam Arah X dan Arah Y
Story Diaphragm MassX BERAT
(Wx) kN MassY BERAT (Wy) kN STORY1 D1 717,8076 7041,693 717,8076 7041,693 STORY2 D2 706,5438 6931,195 706,5438 6931,195 STORY3 D3 706,5438 6931,195 706,5438 6931,195 STORY4 D4 670,8538 6581,076 670,8538 6581,076 STORY5 D5 439,385 4310,367 439,385 4310,367 ALL 31795,525 31795,525
1. Kontrol base shear respon dinamik Cs = 0,880 x (7/1,5)
Tabel 4.6 Gaya Geser Dasar Statik dan Hasil Base Shear Respon Spektrum Tipe Beban Gempa Vx (kN) 100% Vy (kN) 30% 85% Statik X 85% Statik Y Statik Vx 130573,62 39172,09 110987,58 33296,27 Vy 130573,62 39172,09 110987,58 33296,27 Dinamik RSPx 3497,16 1485,42 NO NO RSPy 3060,08 1299,84
Dari Tabel di atas dapat dilihat bahwa nilai akhir analisis dinamik respon spektrum masih kurang dari 85% prosedur gaya geser dasar nominal statik ekuivalen, sehingga Untuk memenuhi syarat yang ditentukan RSNI 03-1726-201x pada pasal 7.9.4.1, maka ordinat respon spektrum harus dikalikan dengan 0,85
V/Vt, yaitu:
- Koreksi control gempa dinamik arah X
Vx = 3497,16 kN x 0,85. kN 3497,16 kN 130573,62 ≥ 0,85 x 130573,62 = 3497,16 kN x 31,7365 ≥ 110987,58 = 110987,58 ≥ 110987,58 --- OK Vy = 1485,42 kN x 0,85. kN 1485,42 kN 33296,27 ≥ 0,85 x 39172,09 = 1485,42 kN x 22,4154 ≥ 33296,27 = 33296,27 ≥ 33296,27 --- OK
- Koreksi control gempa dinamik arah Y Vx = 3060,08 kN x 0,85. kN 3060,08 kN 130573,62 ≥ 0,85 x 130573,62 = 3060,08 kN x 36,2695 ≥ 110987,58 = 110987,58 ≥ 110987,58 --- OK Vy = 1299,84 kN x 0,85. kN 1299,84 kN 33296,27 ≥ 0,85 x 39172,09 = 33296,27 kN x 25,6157 ≥ 33296,27 = 33296,27 ≥ 33296,27 --- OK
Jadi setelah beban gempa dinamik respon sepktrum dikoreksi maka didapat seperti Tabel 4.7 di bawah ini:
Tabel 4.7 Nilai Gaya Geser Gempa Respon Dinamik Setelah Dikoreksi Tipe Beban Gempa Vx (kN) 100% Vy (kN) 30% 85% Statik X 85% Statik Y Koreksi Statik Vx 130573,62 39172,09 110987,58 33296,27 31,7365 Vy 130573,62 39172,09 110987,58 33296,27 22,4154 Dinamik RSPx 130573,62 39172,09 OK OK 36,2695 RSPy 130573,62 39172,09 25,6157
4.4.3. Simpangan antar lantai
Pada RSNI 03-1726-201x hanya terdapat satu kinerja yaitu kinerja batas ultimit. Tabel 4.8 dan 4.9 di bawah ini adalah hasil perhitungan simpangan antar lantai untuk arah X dan Arah Y.
Tabel 4.8 Story Drift Akibat Respon Spektra Arah X
Story Total
Drift X
Total
Drift Y Drift X Drift Y
Story Drift X Story Drift Y Story Drift Izin Ket. Story 5 49,235 4,780 4,251 1,125 15,59 4,12 80,00 OK Story 4 44,985 3,655 7,986 1,162 29,28 4,26 80,00 OK Story 3 36,998 2,493 11,470 1,100 42,06 4,03 80,00 OK Story 2 25,529 1,393 13,639 0,888 50,01 3,26 80,00 OK Story 1 11,890 0,505 11,890 0,505 43,60 1,85 90,00 OK
Tabel 4.9 Story Drift Akibat Respon Spektra Arah Y
Story Total
Drift X
Total
Drift Y Drift X Drift Y
Story Drift X Story Drift Y Story Drift Izin Ket. Story 5 43,082 4,182 3,720 0,984 13,64 3,61 80,00 OK Story 4 39,362 3,198 6,988 1,017 25,62 3,73 80,00 OK Story 3 32,374 2,182 10,036 0,962 36,80 3,53 80,00 OK Story 2 22,338 1,219 11,934 0,777 43,76 2,85 80,00 OK Story 1 10,404 0,442 10,404 0,442 38,15 1,62 90,00 OK
4.4.4. Gaya-gaya dalam
Gaya-gaya dalam yang diambil pada Tugas Besar ini hanya momen lentur yang terjadi pada balok yaitu pada portal As-1 balok B18 dan pada portal As-C balok B8. Tabel 4.10 di bawah ini merupakan momen lentur hasil output software ETABS.
Tabel 4.10 Momen Lentur Yang Terjadi Pada Balok
Story
Momen Balok 18 (kN.m) Momen Balok8(kN.m) RSNI 03-1726-201x RSNI 03-1726-201x Momen + Momen - Momen + Momen - Story 5 65,864 -127,229 32,208 -64,416 Story 4 163,826 -226,754 48,000 -95,999 Story 3 277,076 -379,387 48,081 -96,161 Story 2 367,750 -469,172 46,935 -93,870 Story 1 370,003 -466,299 36,515 -73,030 4.4.5. Kebutuhan tulangan lentur
Nilai kebutuhan tulangan lentur diambil dari hasil analisis software ETABS dengan cara Start Design/Check Of Structure. Tabel 4.11 di bawah ini adalah nilai kebutuhan tulangan lentur pada balok.
Tabel 4.11 Nilai Kebutuhan Tulangan Lentur Pada Balok
Story Posisi
Kebutuhan tulangan Balok 18 (N/mm2)
Kebutuhan tulangan Balok 8 (N/mm2) Combo RSNI 03-1726-201x RSNI 03-1726-201x Tump. Kiri Lap. Tump. Kanan Tump. Kiri Lap. Tump. Kanan Story 5 Top 865,0 333,0 909,0 602,0 148,0 602,0 Bottom 627,0 451,0 627,0 298,0 446,0 298,0
Story 4 Top 1959,0 627,0 2005,0 679,0 221,0 679,0 Combo 7 Bottom 1425,0 723,0 1416,0 446,0 544,0 446,0 Story 3 Top 2958,0 892,0 2991,0 680,0 222,0 680,0 Bottom 2361,0 1062,0 2343,0 447,0 543,0 447,0 Story 2 Top 3851,0 1161,0 3867,0 664,0 216,0 664,0 Bottom 3180,0 1339,0 3156,0 436,0 547,0 436,0 Story 1 Top 3837,0 1159,0 3825,0 627,0 201,0 627,0 Bottom 3163,0 1335,0 3113,0 404,0 543,0 404,0
BAB V KESIMPULAN
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat disimpulakan adalah sebagai berikut:
1. Jumlah modes getar sebanyak 12 modes telah melebihi 90%, maka tidak perlu penambahan modes lagi.
2. Periode getar struktur yang dihasilkan software ETABS memenuhi persyaratan yang ditentukan RSNI 03-1726-201x.
3. Gaya geser dasar analisis dinamik respon spectrum lebih kecil dari 85% gaya geser dasar prosedur analisis statik ekuivalen, sehingga perlu dikoreksi. Setelah dikoreksi sudah memenuhi persyaratan yang ditentukan RSNI 03-1726-201x yaitu nilai akhir respon spectrum tidak kurang dari 85% gaya geser dasar nominal statik ekuivalen.
4. Total perpindahan atap akibat respon spektra arah X yaitu 49,235 mm, dan akibat respon spektra aarah Y adalah 43,082 mm. nilai story drift memenuhi ketentuan story drift izin menurut RSNI 03-1726-201x.
