BAB IV
HASIL DAN ANALISIS
4.1
Tahap Penelitian
Pada penelitian ini akan dilakukan perencanaan denah-denah struktur,
dengan dilakukan preliminiari elemen struktur (pelat, balok dan kolom).
Kemudian diinput data material properties dan pembebanan telah dibahas pada
bab III. Penelitian dilanjutkan dengan dilakukan pemodelan struktur dan analisa
3D. Setelah itu dilakukan analisis beban gempa sesuai SNI 03-1726-2012 yaitu
pengecekan ketidakberaturan torsi dan ketentuan prosedur analisis yang boleh
digunakan. Pada penelitian ini menggunakan analisis dinamik tiga dimensi
respons spektrum ragam. Untuk percobaan penelitian dilakukan 3 kali
preliminieari, yaitu model awal menggunakan sistem struktur Sistem Pemikul
Rangka Momen (SPRM) kemudian dievaluasi terhadap mode shape dan
partisisipasi massa ragam. Apabila model awal tidak tercapai maka akan dicoba
modifikasi 1 dan 2 menggunakan sistem struktur Sistem Ganda (shearwall) dan
dievaluasi terhadap mode shape dan partisisipasi massa ragam, hasilnya akan
dibandingkan dengan model awal.
4.2
Study Literatur
4.2.1
Denah Lantai
Desain struktur pada umumnya dilakukan setelah desain arsitektur selesai.
Berikut adalah perencanaan denah-denah struktur untuk tugas akhir ini :
IV - 2
Gambar 4.1 Denah Lantai 1
Gambar 4.3 Denah Lantai 6
IV - 4
Gambar 4.5 Denah Lantai Atap
4.3
Perencanaan Mutu Bahan Struktur
4.3.1
Mutu Bahan (Material Properties)
Pada bagian ini telah dibahas pada bab III subbab 3.4.1.
4.4
Perencanaan Dimensi Elemen Struktur
Perhitungan dimensi elemen struktur (pelat, balok dan kolom) mengacu
berdasarkan peraturan SNI 03-2847-2013 tentang Persyaratan Beton Struktural
untuk Bangunan Gedung.
4.4.1
Preliminieari Dimensi Pelat
Perencanaan awal dimaksudkan untuk menentukan koefisien ketebalan
pelat, nilai α diambil seperti pada gambar berikut :
Gambar 4.6 Prelimineari desain pelat
‐
Panjang bentang pendek lx = 8 m = 800 cm
‐
Panjang bentang panjang ly = 8 m = 800 cm
1.
Menentukan koefisien ketebalan pelat pada balok T α3 dan α4
Dengan asumsi awal tebal pelat dapat digunakan, h
min= 12 cm
a)
Menentukan dimensi balok T
Untuk menentukan dimensi balok pada koefisien ketebalan pelat α3 dan α4
merupakan balok dua ujung menerus, sehingga sesuai tabel 3.2.5a dari
SKSNI T15-1991-03 dan ditambah fy = 400 MPa, adalah sebagai berikut :
ht
>
ht >
= 380,95 mm
Dalam laporan ini diambil tinggi balok ht = 600 mm, maka bw = ½ h = 300
mm.
IV - 6
b)
Menentukan ukuran lebar efektif balok, be
Menentukan lebar efektif pada balok sisi (Balok L) mengacu pada SNI
T15-15-1991, sebagai berikut :
‐
bef =
=
= 2000 mm
‐
bef
= bw + 2(8 x hp)
= 300 + (8 x 120)
= 1260 mm
‐
bef
= bw + 2
2= 300 + 2 (
= 8300 mm
diambil lebar effektif yang terkecil, be = 1260 mm = 126 cm
‐
=
= 6,67 mm
c)
Menentukan Momen Inersia pada Balok T
‐
y =
=
=
= 39,18 cm (jarak garis netral)
Momen inersia penampang susun :
‐
Ix
1=
x 126 x 12
3+ (126 x 12) x (48 - 39,18 + 6)
2= 350228,2cm
4‐
Ix
2=
x (30 x 48
3) x (30 x 48) x (39,18 - 24)
2= 608302,7 cm
4‐
I
b=
I
xtotal
=
Ix
1+
Ix
2= 958530,9 cm
4‐
I
p=
x
b
x
hp
3=
x 800 x 12
3= 115200 cm
4‐
α
3 =
α
4 =
=
,
= 8,32
2.
Menentukan koefisien ketebalan pelat pada balok tepi α1 dan α2
Dengan asumsi awal tebal pelat dapat digunakan, h
min= 12
a)
Menentukan dimensi balok L
Untuk menentukan dimensi balok pada koefisien ketebalan pelat α1 dan α2
merupakan balok satu ujung menerus, sehingga sesuai tabel 3.2.5a dari
SKSNI T15-1991-03 dan ditambah fy = 400 MPa, adalah sebagai berikut :
ht >
,
ht >
,
= 432,4 mm
Dalam laporan ini diambil tinggi balok ht = 600 mm, maka bw = ½ h = 300
mm.
b)
Menentukan ukuran lebar efektif balok, be
Menentukan lebar efektif pada balok sisi (Balok L) mengacu pada SNI
T15-15-1991, sebagai berikut :
‐
be
= bw +
= 300 +
= 966,67 mm
‐
be
= bw + (6hp)
= 300 + (6 x 120)
= 1020 mm
‐
be
= bw +
= 300 +
= 4300 mm
IV - 8
diambil lebar effektif yang terkecil, be = 966,67 mm = 96,67 cm
Menghitung momen inersia balok L terhadap sumbu x
0:
‐
y =
=
=
= - 7,35 cm
Momen inersia penampang susun :
‐
Ix
1=
x 30 x 48
3+ (30 x 48) x (48 - 24 - 7,35)
2= 675680,4 cm
4‐
Ix
2=
x (97 – 30) x 12
3+ ((97 – 30) x 12) x (7,35 + 6)
2=152938,9 cm
4‐
I
b=
I
xtotal
=
Ix
1+
Ix
2= 828619,3 cm
4‐
I
p=
x
x
hp
3‐
I
p=
x
x 12
3‐
I
p=
59760
‐
α
1 =
α
2 =
=
,
= 13,86
3.
Menentukan koefisien jepit pelat rata-rata, α
m
‐
α
m =
∝ ∝ ∝ ∝
‐
α
m =
, , , ,
4.
Menentukan rasio bentang bersih pada arah memanjang dan melintang
‐
β
=
=
=
1
‐
β
= 1
< 2, bekerja pelat 2 arah (Vis dan Kusuma, t 2 arah (Vis dan
Kusuma, 1997)
‐
h =
.
‐
h =
.
,
= 11,44
maka pelat dengan tebal = 12 cm dapat digunakan.
4.4.2
Preliminieari Dimensi Balok
Penentuan tinggi balok ditentukan berdasarkan SNI 03-2847-20847-2013 pasal 9.
5. Apabila persyaratan ini telah dipenuhi maka tidak perlu dilakukan kontrol
lendutan pada balok.
Tabel 4.1 Tebal minimum balok non-prategang atau pelat satu arah bila lendutan
tidak dihitung
Tebal minimum, h Komponen struktur Tertumpu sederhana Satu ujung menerus Kedua ujung menerus Kantilever Komponen struktur tidak menumpu atau tiak dihubungkan dengan partisi atau konstruksi lainnya yang mungkin rusak oleh lendutan besarPelat masif satu arah ln / 20 ln / 24 ln / 28 ln / 10
Balok atau pelat
rusuk satu arah ln / 16 ln / 18,5 ln / 21 ln / 8
CATATAN :
Panjang bentang dalam mm.
Nilai yang diberikan harus digunakan langsung untuk komponen struktur dengan beton normal dan tulangan tulangan Mutu 420 MPa. Untuk kondisi lain, nilai di atas harus dimodifikasikan sebagai berikut :
(a) Untuk struktur beton ringan dengan berat jenis (equilibirium density). Wc, di antara 1440 sampai 1840 kg/m3. Nilai tadi harus dikalikan dengan (1,65 – 0,0003Wc) tetapi tidak kurang dari 1,09.
IV - 10
Nilai pada tabel tersebut berlaku apabila digunakan langsung untuk komponen
struktur beton normal dan tulangan dengan mutu 420 MPa
1.
h
min=
(digunakan apabila fy = 420 MPa)
2.
h
min=
(0,4 +
) (Digunakan untuk fy selain 420 MPa)
3.
h
min=
( 1,65 – 0,003 wc) (Digunakan apabila fy = 420 MPa)
Data yang digunakan adalah sebagai berikut :
‐
panjang bentang
= 8 m = 8000 mm
‐
Mutu beton, f’c
= 30 MPa (300 kg/cm
2)
‐
Mutu baja, fy
= 400 MPa (4000 kg/cm
2)
a.
Untuk tumpuan sederhana
h
min=
(0,4 +
)
=
(0,4 +
) = 485,71 mm ≈ 500 mm
b
= ½ h = 242,86 mm ≈ 250 mm
b.
Untuk salah satu ujung menerus
h
min=
,(0,4 +
) =
,(0,4 +
) = 420,08 mm ≈ 450 mm
b
= ½ h = 210,03 mm ≈ 225 mm
c.
Untuk kedua ujung menerus
h
min=
(0,4 +
)
=
(0,4 +
) = 370,07 mm ≈ 400 mm
b
= ½ h = 185,03 mm ≈ 200 mm
Berdasarkan SNI pasal 11.5, untuk mendapatkan hasil desain yang optimum,
maka diperlukan perhitungan persyaratan tinggi h minimum tanpa perlu
pengecekan defleksi, dari hasil diatas diambil nilai h terbesar = 500 mm dan b =
2
50 mm. Namun pada tugas akhir ini menggunakan dimensi balok b/h =
300/600 mm untuk bentang 8000 mm.
Gambar 4.7 Prelimineari desain balok
Periksa dimensi balok pada pembebanan :
‐
Pelat beton
=
0,15 x 24 kN/m
3= 3,60 kN/m
2‐
Tegel dan spesi =
= 0,45 kN/m
2‐
Plafond & ME
=
= 0,18 kN/m
2‐
Ducting AC
=
= 0,20 kN/m
2‐
Plumbing
=
=
0,10
kN/m
2Jumlah beban mati =
= 4,52 kN/m
2IV - 12
Beban puncak segitiga : ½ x q x l
x‐
Beban mati, qD =
0,5 x 4,52 x 8
= 18,08 kN/m
2‐
Beban hidup, qL =
0,5 x 4,0 x 8
= 16,00 kN/m
2Karena balok pada posisi
ditengah bentang maka beban harus dikalikan dengan
2 pada beban segitiga. Momen maksimum lentur sementara dari dihasil analisa
program computer sebagai berikut :
bd
2≥
∅ ′ .
asumsi
ρ
= 0,01 (perkiraan nilai rasio tulangan yang ekonomis) sehingga :
ω
=
ρ
x
= 0,01x
= 0,13
bd
2≥
, , . . , . ,= 50 x 10
6mm
3jika b = 250 mm
d = 447,16 mm ~ 500 mm
jika b = 300 mm
d = 408,20 mm ~ 450 mm
asumsi tulangan yang dipasang 1 lapis, maka h ≈ d + 65 mm sehingga,
untuk b = 250
h = 500 + 65 = 565 mm > h
minuntuk b = 300
h = 455 + 65 = 520 mm > h
minkedua ukuran di atas memenuhi syarat maka dimensi balok yang digunakan : b =
300 mm dan h = 600 mm
periksa dimensi dengan syarat-syarat sebagai berikut :
‐
b
wmin
≥ 250
mm
300
≥
250 mm … OK
‐
b
w/h
≥ 0,3
4.4.3
Preliminieari Dimensi Kolom
Dalam perencanaan kolom, pemilihan yang dilakukan adalah kolom yang
mengalami pembebanan terbesar tanpa memikul beban balok pratekan. Menurut
SNI 03-2847-2013 pasal 8.10.1 kolom harus direncanakan untuk mampu memikul
beban aksial terfaktor yang bekerja pada semua lantai atau atap dan momen
maksimum dari beban terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap
yang ditinjau. Kolom yang hendak direncanakan memikul beban pada luasan pelat
dari seperempat masing masing luasan pelat yang diatasnya.
Direncanakan :
‐
Dimensi tebal Pelat t
= 12 cm
= 120 mm
‐
Dimensi balok b/h
= 30 x 60 cm = 300 x 600 mm
‐
dimensi awal kolom b/h = 40 x 80 cm = 400 x 800 mm
Gambar 4.8 Prelimineari desain kolom
a.
Beban Mati Kolom
IV - 14
Tabel 4. 2
Beban Mati yang Diterima Kolom
massa
kg
Pelat
8 m x 8 m x 0,12 m x 2400 kg/m
3x 40 tingkat
737280
Penggantung
8 m x 8 m x 7 kg/m
2x 40 tingkat
17920
Plafond
8 m x 8 m x 11 kg/m
2x 40 tingkat
28160
spesi
8 m x 8 m x 21 kg/m
2x 40 tingkat
53760
aspal
8 m x 8 m x 14 kg/m
2x 1 tingkat
896
plumbing
8 m x 8 m x 10 kg/m
2x 40 tingkat
25600
Pipa & duckting
8 m x 8 m x 15 kg/m
2x 40 tingkat
38400
Balok induk H
(8 m x 8 m) x 0,3 m x 0,6 m x 2400 kg/m
3x 40 tingkat
276480
Balok induk V
(8 m x 8 m) x 0,3 m x 0,6 m x 2400 kg/m
3x 40 tingkat
276480
Balok anak
(8 m x 8 m) x 0,25 m x 0,6 m x 2400 kg/m
3x 40 tingkat
230400
kolom
(0,4 m x 0,8 m) x 4 bh x 2400 kg/m
3x 40 tingkat
122880
Beban total 1808256
b.
Beban Hidup dapat dilihat pada Tabel 4.3
Tabel 4.3
Beban Hidup yang Diterima Kolom
massa
kg
Lantai atap
8 m x 8 m xx 500 kg/m
2x 1 tingkat
32000
Lantai 1 - 39
8 m x 8 m x 250 kg/m
2x 39 tingkat
624000
656000
Berat total yang dipikul oleh kolom
W
= 1,2 DL + 1,6 LL
= 1,2 (1931136 kg) + 1,6 (656000 kg)
= 2317363 kg + 1049600 kg
= 3219507 kg
Menurut penlitian benediktus (2017, hlm. 51) luas penampang kolom dapat
diperoleh dari persamaan berikut :
Ag =
Ag
= b x h
Jika b = 40 cm , maka h = 60,5 cm maka diperoleh dimensi kolom 40 x 70 cm
atau 400 x 700 mm. Dalam tugas akhir ini dipakai dimensi kolom awal yaitu 400
x 800 mm.
4.5
Hasil Perhitungan Prelimineari Elemen Struktur
4.5.1
Pemodelan Denah Struktur
Dari perhitungan dimensi elemen struktur (pelat, balok dan kolom) maka
diperoleh denah-denah struktur yang nantinya akan dilakukan pemodelan secara 3
dimensi. Adapun denah stuktur yang dihasilkan adalah sebagai berikut :
IV - 16
Gambar 4.10 Denah Struktur Lantai 2 - Lantai 5
Gambar 4.12 Denah Struktur Lantai 7 – Lantai 39
Gambar 4.13 Denah Lantai Atap
4.6
Perhitungan Pembebanan
4.6.1
Pembebanan pada Gedung
IV - 18
4.7
Menentukan Sistem Struktur
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.2.2, pemilihan sistem
struktur untuk berbagai tingkat kegempaan seperti tabel berikut :
Tabel 4.4 Pemilihan sistem struktur berdasarkan tingkat risiko bangunan
Code SNI
03-1726-2012
Tingkat Risiko Kegempaan
Rendah Menengah
Tinggi
A, B
C
D, E, F
Sistem Penahan
Gaya Gempa
SPRMB/ M/ K
SGB/ K
SPRM/ M/ K
SGB/ K
SPRM/ K
SGK
Sumber : SNI 03-1726-2012Maka sistem strukrur yang diijinkan adalah :
1.
Sistem Pemikul Rangka Momen (Menengah dan Khusus)
2.
Sistem Ganda (Khusus)
4.8
Analisis Perhitungan Gempa menurut SNI 03-Perhitungan Gempa menurut
SNI 03-1726-201726-2012
4.8.1
Pengecekan Ketidakberaturan Torsi
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.3 dan pembahasan teori
BAB II subbab. 2.2, untuk mengetahui ada tidaknya ketidakberaturan torsi pada
suatu struktur dapat ditentukan dengan melihat defleksi maksimum (δmax) dan
defleksi rata-rata (δavg) :
1.
δmax < 1,2 δavg
:
Ketidakberaturan
torsi
2.
1,2 δavg < δmax < 1,4 δavg
: Ketidakberaturan torsi 1a
3.
δmax > 1,4 δavg
: Ketidakberaturan torsi 1b
Gambar 4.14 Faktor Pembesaran Torsi pada lantai ke 40
Pengecekan ketidakberaturan torsi diambil dari lantai paling atas yaitu lantai
40, titik yang ditinjau adalah 2 titik di pojok kanan dan pojok kiri bangunan yang
mengalami perpindahan keluar bangunan, 2 titik tersebut dalam pemodelan adalah
point 76 (kiri) dan point 94 (kanan). Dalam software ETABS 9.7.4 reaksinya
adalah sebagai berikut (ditinjau ke arah dominan Y, karena pengaruh UY lebih
besar daripada UX dan bangunan berpindah searah sumbu Y) :
Tabel 4.5 Output pada ETABS Perpindahan titik lantai 40 pada point 76
Story Point Load UX
UY UZ RX
RY
RZ
40 76 UX
210.6
65.5 3.5 0 0 0
40 76 UY
26.8
210.9
5 0 0 0
Tabel 4.6 Output pada ETABS Perpindahan titik lantai 40 pada point 94
Story Point Load UX
UY UZ RX
RY
RZ
40 94 UX
210.6
51.4 4 0 0 0
IV - 20
Sehingga perhitungannya adalah sebagai berikut :
δ
A=
326,2
δ
B=
210,9
δ
max=
210,9
δavg =
δ=
, ,= 57,65 mm
1,2 δavg = 1,2 x 57,65
= 69,18 mm > δ
max1,4 δavg = 1,4 x 57,65
= 80,71 mm > δ
maxMaka sesuai SNI 03-1726-2012 maka struktur termasuk dalam ketidakberaturan
torsi tipe 1b.
4.8.2
Pengecekan Ketidakberaturan Horizontal dan Vertikal
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.3 dan pembahasan teori
BAB II subbab. 2.2, struktur dengan layout horisontal seperti pada gambar 3.3
sampai dengan gambar 3.6 termasuk dalam kriteria ketidakberaturan horizontal
tipe 3 dan struktur dengan potongan sepperti pada gambar 3.7 termasuk dalam
kriteria ketidakberaturan vertikal tipe 2. Maka penerapan Kategori Desain Seismik
yang diijinkan atau termasuk tipe D, E dan F.
Gambar 4.15 Potongan Gedung
4.9
Prosedur Analisis
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.7.2 dan pembahasan teori
BAB II subbab. 2.3, struktur dengan ketidakberaturan dan periode maka prosedur
analisis yang digunakan adalah analisis statik ekivalen dan dinamik respons
spektrum ragam.
4.10
Analisis Respon Spektrum Ragam
Pada BAB II subbab. 2.4 telah dibahas mengenai Analisa Respons
Spektrum Ragam adalah Analisis yang menggunakan Respons Spektrum untuk
acuan beban gempa dalam pemodelan desain bangunan secara 3 dimensi.
IV - 22
Adapun untuk mendapatkan parameter respons spektrum untuk lebih
cepatnya dapat mengakses melalui situs website yang disediakan pemerintah
http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/
.
Gambar 4.16 Grafik respons spektra Jakarta, Tanah Lunak dari puskim.go.id
Sumber : puskim.pu.go.id
Penentuan wilayah diasumsikan berdasarkan nama kota bangunan. Untuk
proyek ini adalah : daerah JAKARTA. Sedangkan penentuan situs berdasarkan
data kondisi tanah bangunan. Untuk proyek ini adalah : Tanah Lunak (SE).
Sehingga grafik yang didapatkan adalah seperti pada gambar dan parameter nilai
spectral percepatan adalah seperti tabel berikut ini :
Tabel 4.7 Nilai Parameter Gempa dari puskim.pu.go.id
Variabel Nilai Variabel Nilai
PGA (g) 0,359 PSA (g) 0,409 Ss (g) 0,676 SMS (g) 0,851 S1 (g) 0,298 SM1 (g) 0,538 CRS 0,991 SDS (g) 0,607 CR1 0,938 SD1 (g) 0,560 FPGA 1,141 T0 (s) 0,126 FA 1,259 T1 (s) 0,632
Fv 1,804 T (detik) SA T (detik) SA 0 0,227 2,232 0,154 0,126 0,567 2,332 0,147 0,632 0,567 2,432 0,142 0,732 0,431 2,532 0,136 0,832 0,385 2,632 0,131 0,932 0,347 2,732 0,127 1,032 0,317 2,832 0,122 1,132 0,291 2,932 0,118 1,232 0,269 3,032 0,114 1,332 0,25 3,132 0,111 1,432 0,234 3,232 0,108 1,532 0,22 3,332 0,104 Sumber : puskim.pu.go.id
Berdasarkan penentuan respon spektrum di atas, didapat nilai parameter
percepatan respons spektral periode pendek (S
DS) = 0,567, dan parameter
percepatan respon spektral pada perioda 1 detik (S
D1) = 0,358. Sehingga
berdasarkan Tabel 2.7 dan Tabel 2.8 diketahui struktur termasuk dalam kategori
resiko D.
IV - 24
4.11
Model Awal (Sistem Pemikul Rangka Momen)
Pada model awal, sistem struktur yang digunakan adalah Sistem Pemikul
Rangka Momen (SPRMK) / Moment Resisting Frame System. Adapun denah
model awal adalah sama dengan gambar 4.8 sampai dengan gambar 4.8 sampai
dengan gambar 4.11 yaitu sebagai berikut :
Gambar 4.18 Model Awal. Denah Lantai 1. Pemodelan 3D menggunakan Sistem
Pemikul Rangka Momen (
Momen Resisting Frame System
), kolom, balok dan pelat.
Gambar 4.19 Model Awal. Denah Lantai 2 - Lantai 5. Pemodelan 3D menggunakan Sistem
Pemikul Rangka Momen (
Momen Resisting Frame System
), kolom, balok dan pelat.
Gambar 4.20 Model Awal. Denah Lantai 6. Pemodelan 3D menggunakan Sistem
Pemikul Rangka Momen (
Momen Resisting Frame System
), kolom, balok dan pelat.
Gambar 4.21 Model Awal. Denah Lantai 7 – Lantai 39. Pemodelan 3D menggunakan
Sistem Pemikul Rangka Momen (
Momen Resisting Frame System
), kolom, balok dan pelat.
IV - 26
Gambar 4.22 Model Awal. Denah Lantai Atap. Pemodelan 3D menggunakan Sistem
Pemikul Rangka Momen (
Momen Resisting Frame System
), kolom, balok dan pelat.
4.11.1
Menetukan Kombinasi Sistem Perangkai dalam Arah yang berbeda
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.2.2 dan pembahasan teori
BAB II subbab.2.8, nilai-nilai R, Cd dan Ω
0adalah sebagai berikut :
Tabel 4.8 Faktor R, Cd, dan Ω
0untuk sistem penahan gaya gempa
Sistem penahan-gaya seismik
Koefisien modifika si respons, R a Faktor kuat- lebih sistem, Ω0g Faktor pembesa ran defleksi, Cdb
Batasan sistem struktur dan batasan tinggistruktur, hn (m)c
Kategori desain seismik
B C
D d E d F e
C.Sistem rangka pemikul momen
1. Rangka baja pemikul momen khusus 8 3 5½ TB TB TB TB TB
2. Rangka batang baja pemikul momen khusus 7 3 5½ TB TB 48 30 TI 3. Rangka baja pemikul momen menengah 4½ 3 4 TB TB 10h,i TIh TIi
4. Rangka baja pemikul momen biasa 3½ 3 3 TB TB TIh TIh TIi
5. Rangka beton bertulang pemikul momen khusus
8 3 5½ TB TB TB TB TB
6. Rangka beton bertulang pemikul momen menengah
5 3 4½ TB TB TI TI TI
7. Rangka beton bertulang pemikul momen biasa 3 3 2½ TB TI TI TI TI 8. Rangka baja dan beton komposit pemikul
momen khusus
8 3 5½ TB TB TB TB TB
9. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen menengah
10.Rangka baja dan beton komposit terkekang parsial pemikul momen
6 3 5½ 48 48 30 TI TI
11.Rangka baja dan beton komposit pemikul momen biasa
3 3 2½ TB TI TI TI TI
12. Rangka baja canai dingin pemikul momen khusus dengan pembautan
3½ 3o 3½ 10 10 10 10 10
Sumber : SNI 03-1726-2012
Didapatkan nilai :
R = 8, Cd = 5,5 dan Ω
0= 3.
4.11.2
Menentukan Perioda Fundamental Pendekatan
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.8.2.1 dan pembahasan
teori BAB II subbab. 2.7.3 Tabel 2.9 dan tabel 2.10. Diperoleh nilai :
Cu = 1,4
Ct =
0,0466
x =
0,9
maka perhitungan nilai perioda fundamental pendekatan adalah :
1.
arah x :
Ta
min=
0,0466 x 158
0.9=
4,438 detik
Ta
max=
Cu Ta
=
1,4 x 4,438
=
6,213 detik
2.
arah y :
Ta
min=
0,0466 x 158
0.9=
4,438 detik
Ta
max=
Cu Ta
=
1,4 x 4,438
IV - 28
=
6,213 detik
3.
Dari ETABS diperoleh :
Tx
6,213
Ty
6,213
4.
Nilai T untuk arah x :
Maka untuk arah x yang digunakan adalah Tax = 6,213
5.
Nilai T untuk arah y :
Maka untuk arah x yang digunakan adalah Tay = 6,213
4.11.3
Menentukan Koefisien Seismik
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.8.1.1 dan pembahasan
teori BAB II subbab. 2.6.2 bahwa nilai Cs harus tidak kurang dari Cs
min= 0,044
S
DSIe dan tidak boleh lebih dari Cs
max= S
D1/ [Ta x (R / Ie)].
1.
Cs Maksimum
-
Cs
maksimum=
-
Cs
maksimumarah x
=
,
,
= 0,011
4,438
6,213
10,592
Ta
minCu Ta
Ta crack
4,438
6,213
9,693
Ta
minCu Ta
Ta crack
-
Cs
maksimumarah y
=
,
,
= 0,011
2.
Cs Hitungan
-
Cs
hitungan=
-
Cs
hitunganarah x
=
,
= 0,076
-
Cs
hitunganarah y
=
,
= 0,076
3.
Cs Minimum
-
Cs
minimum= 0,044 S
DSIe ≥ 0,01
-
Cs
minimumarah x
= 0,044 x 0,607 x 1 = 0,027
≥ 0,01
-
Cs
minimumarah y
= 0,044 x 0,607 x 1 = 0,027
≥ 0,01
Nilai Cs untuk arah x :
Maka untuk arah x yang digunakan adalah Cs = 0,010
Nilai Cs untuk arah y :
Maka untuk arah y yang digunakan adalah Cs = 0,011
0,027
0,076
0,011
Cs
minCs
hitungCs
max0,027
0,076
0,011
IV - 30
4.11.4
Menentukan Massa Seismik
Perhitungan Massa Bangunan diperoleh secara otomatis dari software
ETABS, adalah sebagai berikut :
Tabel 4.9 Model Awal. Massa bangunan
Story MassX MassY CumMassX CumMassY
Atap 86377,39 86377,39 86377,39 86377,39 39 94780,08 94780,08 181157,47 181157,47 38 94780,08 94780,08 275937,55 275937,55 37 94780,08 94780,08 370717,63 370717,63 36 94780,08 94780,08 465497,72 465497,72 35 94780,08 94780,08 560277,80 560277,80 34 94780,08 94780,08 655057,88 655057,88 33 94780,08 94780,08 749837,98 749837,98 32 94780,08 94780,08 844618,07 844618,07 31 94780,08 94780,08 939398,15 939398,15 30 94780,08 94780,08 1034178,23 1034178,23 29 94780,08 94780,08 1128958,32 1128958,32 28 94780,08 94780,08 1223737,40 1223737,40 27 94780,08 94780,08 1318518,48 1318518,48 26 94780,08 94780,08 1413298,57 1413298,57 25 94780,08 94780,08 1508078,65 1508078,65 24 94780,08 94780,08 1602858,73 1602858,73 23 94780,08 94780,08 1697638,81 1697638,81 22 94780,08 94780,08 1792418,90 1792418,90 21 94780,08 94780,08 1887198,98 1887198,98 20 94780,08 94780,08 1981979,06 1981979,06 19 94780,08 94780,08 2076759,15 2076759,15 18 94780,08 94780,08 2171539,23 2171539,23 17 94780,08 94780,08 2266319,31 2266319,31 16 94780,08 94780,08 2361099,40 2361099,40 15 94780,08 94780,08 2455879,48 2455879,48 14 94780,08 94780,08 2550659,56 2550659,56 13 94780,08 94780,08 2645439,64 2645439,64 12 94780,08 94780,08 2740219,73 2740219,73 11 94780,08 94780,08 2834999,81 2834999,81 10 94780,08 94780,08 2929779,89 2929779,89 9 94780,08 94780,08 3024559,97 3024559,97 8 94780,08 94780,08 3119340,05 3119340,05 7 94780,08 94780,08 3214120,13 3214120,13 6 114566,57 114566,57 3328686,70 3328686,70 5 92762,65 92762,65 3421449,35 3421449,35 4 92762,65 92762,65 3514212,01 3514212,01 3 92762,65 92762,65 3606974,66 3606974,66 2 97120,69 97120,69 3704095,35 3704095,35 1 111016,14 111016,14 3815111,49 3815111,49
Σ 38151114,9 38151114,9
4.11.5
Perhitungan Geser Dasar Nominal Statik Ekivalen
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.8.1.1 dan pembahasan
teori BAB II subbab. 2.6.4, bahwa nilai base shear dapat dihitung dengan rumus
berikut :
Vx = Csx x Wt
=
0,011 x 38.151.114,9
=
426.525,5
Vy = Csy x Wt
=
0,011 x 38.151.114,9
=
426.525,5
4.11.6
Perhitungan Distribusi Vertikal Gaya Gempa
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.8.1.1 dan pembahasan
teori BAB II subbab. 2.6.4, bahwa gaya gempa lateral (Fx) (kN) yang timbul di
semua tingkat harus ditentukan dari rumus:
1.
Distribusi vertikal gaya gempa ditentukan berdasarkan :
Fx = Cvx V
Cvx =
∑
2.
Distribusi horizontal gaya gempa ditentukan berdasarkan :
Vx =
∑
Dalam perhitungannya, disajikan dalam bentuk tabel seperti berikut :
Tabel 4.10 Model Awal. Perhitungan gempa statik
IV - 32
stor y FFL H Wx.hx k Cvx Fx Vx UX UY UX UY UX UY m m kgm kg kg kg kg kg kg 40 4 158 21563250391.4 0,07 0,07 28612.0 28612.0 28612.0 28612.0 39 4 154 22478044484.3 0,07 0,07 29825.8 29825.8 58437.8 58437.8 38 4 150 21325518675.0 0,07 0,07 28296.6 28296.6 86734.4 86734.4 37 4 146 20203322492.3 0,06 0,06 26807.5 26807.5 113541.9 113541.9 36 4 142 19111455936.1 0,06 0,06 25358.8 25358.8 138900.7 138900.7 35 4 138 18049919006.5 0,06 0,06 23950.2 23950.2 162850.9 162850.9 34 4 134 17018711703.5 0,05 0,05 22581.9 22581.9 185432.8 185432.8 33 4 130 16017835598.7 0,05 0,05 21253.9 21253.9 206686.7 206686.7 32 4 126 15047287453.5 0,05 0,05 19966.1 19966.1 226652.8 226652.8 31 4 122 14107067553.7 0,04 0,04 18718.5 18718.5 245371.2 245371.2 30 4 118 13197178756.9 0,04 0,04 17511.2 17511.2 262882.4 262882.4 29 4 114 12317619586.7 0,04 0,04 16344.1 16344.1 279226.5 279226.5 28 4 110 11468390043.0 0,04 0,04 15217.3 15217.3 294443.8 294443.8 27 4 106 10649490125.9 0,03 0,03 14130.7 14130.7 308574.5 308574.5 26 4 102 9860919835.3 0,03 0,03 13084.3 13084.3 321658.8 321658.8 25 4 98 9102679171.3 0,03 0,03 12078.2 12078.2 333737.0 333737.0 24 4 94 8374768133.9 0,03 0,03 11112.4 11112.4 344849.4 344849.4 23 4 90 7677186723.0 0,02 0,02 10186.8 10186.8 355036.2 355036.2 22 4 86 7009934938.7 0,02 0,02 9301.4 9301.4 364337.6 364337.6 21 4 82 6373012780.9 0,02 0,02 8456.3 8456.3 372793.8 372793.8 20 4 78 5766420249.7 0,02 0,02 7651.4 7651.4 380445.2 380445.2 19 4 74 5190157345.1 0,02 0,02 6886.8 6886.8 387332.0 387332.0 18 4 70 4644224067.0 0,01 0,01 6162.4 6162.4 393494.3 393494.3 17 4 66 4128620415.5 0,01 0,01 5478.2 5478.2 398972.5 398972.5 16 4 62 3643346390.5 0,01 0,01 4834.3 4834.3 403806.9 403806.9 15 4 58 3188401992.1 0,01 0,01 4230.7 4230.7 408037.5 408037.5 14 4 54 2763787220.3 0,01 0,01 3667.2 3667.2 411704.7 411704.7 13 4 50 2369502075.0 0,01 0,01 3144.1 3144.1 414848.8 414848.8 12 4 46 2005546526.7 0,01 0,01 2661.1 2661.1 417509.9 417509.9 11 4 42 1671920614.7 0,01 0,01 2218.5 2218.5 419728.4 419728.4 10 4 38 1368624358.1 0,00 0,00 1816.0 1816.0 421544.4 421544.4 9 4 34 1095657727.1 0,00 0,00 1453.8 1453.8 422998.2 422998.2 8 4 30 853020721.8 0,00 0,00 1131.9 1131.9 424130.1 424130.1 7 4 26 640713336.1 0,00 0,00 850.2 850.2 424980.2 424980.2 6 4 22 554502217.2 0,00 0,00 735.8 735.8 425716.0 425716.0 5 4 18 300550992.5 0,00 0,00 398.8 398.8 426114.8 426114.8 4 4 14 181814797.9 0,00 0,00 241.2 241.2 426356.0 426356.0 3 4 10 92762652.0 0,00 0,00 123.1 123.1 426479.1 426479.1 2 6 6 34963450.1 0,00 0,00 46.4 46.4 426525.5 426525.5 1 0 0 0.0 0,00 0,00 0.0 0.0 426525.5 426525.5 Σ 320838038647,5 1,00 1,00 425716, 0 425716, 0 1084601 0,4 1084601 0,44.11.7
Perhitungan Gaya Dinamik
Perhitungan gaya gempa dinamik (Vt) diambil dari nilai respons dinamik
struktur yang dapat diambil langsung dari ETABS.
Tabel 4.11 Model Awal. Perhitungan V dan Vt
stor y FFL H V 0,85 V Vt UX UY UX UY UX UY m m kg kg kg kg kg kg A 4 158 28612.0 28612.0 24320.2 24320.2 15951.5 14904.5 39 4 154 58437.8 58437.8 49672.2 49672.2 32786.6 30400.0 38 4 150 86734.4 86734.4 73724.2 73724.2 48568.3 44741.8 37 4 146 113541.9 113541.9 96510.7 96510.7 62947.0 57664.2 36 4 142 138900.7 138900.7 118065.6 118065.6 75693.8 69006.8 35 4 138 162850.9 162850.9 138423.3 138423.3 86731.0 78744.3 34 4 134 185432.8 185432.8 157617.9 157617.9 96138.7 86990.1 33 4 130 206686.7 206686.7 175683.7 175683.7 104138.8 93977.1 32 4 126 226652.8 226652.8 192654.8 192654.8 111054.8 100016.3 31 4 122 245371.2 245371.2 208565.6 208565.6 117251.9 105439.4 30 4 118 262882.4 262882.4 223450.1 223450.1 123067.1 110536.1 29 4 114 279226.5 279226.5 237342.5 237342.5 128747.6 115503.3 28 4 110 294443.8 294443.8 250277.2 250277.2 134415.3 120422.2 27 4 106 308574.5 308574.5 262288.3 262288.3 140068.6 125269.8 26 4 102 321658.8 321658.8 273410.0 273410.0 145618.6 129958.5 25 4 98 333737.0 333737.0 283676.5 283676.5 150943.9 134388.3 24 4 94 344849.4 344849.4 293122.0 293122.0 155945.7 138493.9 23 4 90 355036.2 355036.2 301780.7 301780.7 160586.7 142274.4 22 4 86 364337.6 364337.6 309686.9 309686.9 164905.8 145798.5 21 4 82 372793.8 372793.8 316874.7 316874.7 169005.8 149186.2 20 4 78 380445.2 380445.2 323378.4 323378.4 173020.9 152572.6 19 4 74 387332.0 387332.0 329232.2 329232.2 177073.3 156066.5 18 4 70 393494.3 393494.3 334470.2 334470.2 181233.8 159716.4 17 4 66 398972.5 398972.5 339126.7 339126.7 185500.1 163497.1 16 4 62 403806.9 403806.9 343235.8 343235.8 189799.5 167321.6 15 4 58 408037.5 408037.5 346831.9 346831.9 194016.4 171073.8 14 4 54 411704.7 411704.7 349949.0 349949.0 198034.4 174650.7 13 4 50 414848.8 414848.8 352621.5 352621.5 201780.0 178001.6 12 4 46 417509.9 417509.9 354883.4 354883.4 205252.9 181150.4 11 4 42 419728.4 419728.4 356769.1 356769.1 208536.3 184196.0 10 4 38 421544.4 421544.4 358312.7 358312.7 211778.9 187286.2 9 4 34 422998.2 422998.2 359548.5 359548.5 215153.6 190572.1 8 4 30 424130.1 424130.1 360510.6 360510.6 218801.5 194154.6 7 4 26 424980.2 424980.2 361233.2 361233.2 222777.4 198039.9 6 4 22 425716.0 425716.0 361858.6 361858.6 228013.0 203046.0 5 4 18 426114.8 426114.8 362197.6 362197.6 232510.1 207264.5 4 4 14 426356.0 426356.0 362402.6 362402.6 236715.2 211115.1 3 4 10 426479.1 426479.1 362507.3 362507.3 240235.0 214246.5
IV - 34
2 6 6 426525.5 426525.5 362546.7 362546.7 242768.1 216419.7 1 0 0 426525.5 426525.5 362546.7 362546.7 242770.3 216422.2 Σ 10846010, 4 10846010, 4 9943709,1 9943709,1 6430338,2 5720529,24.11.8
Skala Gaya
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.9.4.1 dan pembahasan
teori BAB II subbab. 2.6.4, bahwa kombinasi respons untuk geser dasar ragam
(Vt) lebih kecil 85% dari geser dasar yan dihitung (V) menggunakan prosedur
gaya lateral ekivalen, maka gaya harus dikalikan dengan 0,85V/Vt.
1.
Cek terhadap statik :
0,85 Vx
= 362.546,7 kg
0,85 Vy
= 362.546,7 kg
2.
Cek terhadap dinamik :
Vtx
=
242.770,3 <
0,85
Vx
Vty
=
216.422,2 <
0,85
Vy
3.
Maka untuk arah x dan y akan dikalikan faktor skala :
Faktor skala arah x =
,≥ 1
=
1,49
≥ 1
Faktor skala arah y =
,≥ 1
=
1,68
≥ 1
Tabel 4.12 Model Awal. Perhitungan Gempa Dinamik
stor
y FFL H
Vt Dynamic Scaled Applied Load
UX UY UX UY UX UY m m kg kg kg kg kg kg A 4 158 15951.5 14904.5 23821.5 24967.8 23821.5 24967.8 39 4 154 32786.6 30400.0 48962.6 50925.5 25141.1 25957.8 38 4 150 48568.3 44741.8 72530.6 74950.7 23568.0 24025.1 37 4 146 62947.0 57664.2 94003.4 96598.1 21472.8 21647.4
36 4 142 75693.8 69006.8 113039.1 115599.0 19035.7 19000.9 35 4 138 86731.0 78744.3 129521.8 131911.1 16482.7 16312.1 34 4 134 96138.7 86990.1 143571.0 145724.3 14049.2 13813.2 33 4 130 104138.8 93977.1 155518.1 157428.8 11947.1 11704.5 32 4 126 111054.8 100016.3 165846.3 167545.6 10328.2 10116.8 31 4 122 117251.9 105439.4 175100.9 176630.2 9254.6 9084.7 30 4 118 123067.1 110536.1 183785.1 185168.1 8684.3 8537.9 29 4 114 128747.6 115503.3 192268.2 193489.1 8483.1 8321.0 28 4 110 134415.3 120422.2 200732.2 201729.2 8464.0 8240.1 27 4 106 140068.6 125269.8 209174.7 209849.8 8442.5 8120.6 26 4 102 145618.6 129958.5 217462.9 217704.2 8288.2 7854.4 25 4 98 150943.9 134388.3 225415.6 225124.9 7952.7 7420.7 24 4 94 155945.7 138493.9 232885.1 232002.6 7469.6 6877.6 23 4 90 160586.7 142274.4 239815.9 238335.6 6930.7 6333.0 22 4 86 164905.8 145798.5 246265.9 244239.1 6450.0 5903.5 21 4 82 169005.8 149186.2 252388.8 249914.1 6122.8 5675.0 20 4 78 173020.9 152572.6 258384.8 255587.0 5996.0 5672.8 19 4 74 177073.3 156066.5 264436.5 261439.9 6051.7 5852.9 18 4 70 181233.8 159716.4 270649.7 267554.1 6213.2 6114.2 17 4 66 185500.1 163497.1 277020.9 273887.5 6371.2 6333.4 16 4 62 189799.5 167321.6 283441.5 280294.2 6420.6 6406.7 15 4 58 194016.4 171073.8 289738.9 286579.8 6297.4 6285.6 14 4 54 198034.4 174650.7 295739.3 292571.8 6000.4 5992.0 13 4 50 201780.0 178001.6 301332.9 298185.2 5593.6 5613.4 12 4 46 205252.9 181150.4 306519.2 303460.0 5186.3 5274.8 11 4 42 208536.3 184196.0 311422.5 308561.9 4903.3 5101.9 10 4 38 211778.9 187286.2 316265.0 313738.6 4842.4 5176.6 9 4 34 215153.6 190572.1 321304.6 319243.1 5039.7 5504.5 8 4 30 218801.5 194154.6 326752.3 325244.4 5447.7 6001.3 7 4 26 222777.4 198039.9 332689.8 331753.0 5937.5 6508.6 6 4 22 228013.0 203046.0 340508.5 340139.1 7818.7 8386.1 5 4 18 232510.1 207264.5 347224.4 347205.9 6715.8 7066.8 4 4 14 236715.2 211115.1 353504.2 353656.3 6279.8 6450.5 3 4 10 240235.0 214246.5 358760.5 358902.0 5256.4 5245.7 2 6 6 242768.1 216419.7 362543.4 362542.5 3782.9 3640.5 1 0 0 242770.3 216422.2 362546.7 362546.7 3.3 4.2 Σ 6430338,2 5720529,2 9602895,5 9582930,6 10846010, 4 10846010, 4
4.11.9
Hasil Pemodelan Model Awal
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.9.1 dan pembahasan teori
BAB II subbab. 2.4.2, analisis harus dilakukan untuk menentukan ragam getar
alami untuk struktur. Analisis harus menyertakan jumlah ragam yang cukup untuk
mendapatkan partisipasi massa ragam terkombinasi sebesar paling sedikit 90
IV - 36
persen dari massa aktual dalam masing-masing arah horisontal ortogonal dari
respons yang ditinjau oleh model.
Hasil
output modeling etabs model awal disajikan dalam tabel sebagai
berikut :
Gambar 4.23 Model awal. Partisipasi massa ragam terkombinasi dan perilaku
bangunan terjadi rotasi pada
mode
1.
Sumber : Pemodelan 3D menggunakan software ETABS 9.7.4
Tabel 4.13
Model Awal. Modal Participating Mass Ratios dari ETABS.
Mo de Peri od UX UY UZ Sum UX Sum UY Sum UZ RX RY RZ Sum RX Sum RY Sum RZ s % % % % % % % % % % % % 1 10.59 0.29 64.06 0 0.28 64.06 0 82.75 0.3 13.2 82.8 0.347 13.18 2 9.693 12.93 11.79 0 13.22 75.85 0 15.55 15.8 54.0 98.3 16.18 67.20 3 9.362 66.87 0.98 0 80.09 76.83 0 1.29 82.6 10.3 99.6 98.76 77.54 4 3.486 0.01 9.61 0 80.10 86.44 0 0.23 0.0 2.1 99.8 98.77 79.59 5 3.186 1.81 2.11 0 81.90 88.55 0 0.03 0.3 6.9 99.9 99.07 86.48 6 3.113 7.98 0.34 0 89.79 88.90 0 0.00 0.7 2.3 99.9 99.81 88.79 7 1.981 0.00 2.53 0 89.80 91.42 0 0.07 0.0 1.1 99.9 99.81 89.56 8 1.844 3.21 0.01 0 93.01 91.43 0 0.00 0.1 0.0 99.9 99.94 89.56 9 1.806 0.07 1.10 0 93.08 92.54 0 0.03 0.0 2.7 100.0 99.94 92.18 10 1.398 0.02 1.11 0 93.10 93.65 0 0.00 0.0 0.6 100.0 99.94 93.18 11 1.305 1.49 0.02 0 94.59 93.67 0 0.00 0.0 0.1 100.0 99.98 93.24 12 1.270 0.01 0.56 0 94.60 94.23 0 0.03 0.0 1.2 100.0 99.98 94.44
Pada model awal, partisipasi massa ragam terkombinasi tercapai 90% pada
mode ke 8. Maka dari itu syarat pertama terpenuhi.
Pada mode ke-1 periode 10,592 detik, pada ortogonal arah x (UY) = 0,287% < RZ
= 13,2 (selisih sangat jauh) maka pada mode ke-1 ini perilaku bangunan
mengalami translasi ke arah sumbu y.
Pada mode ke-2 periode 9,693 detik, pada ortogonal arah y (UX) = 12,93% > RZ
= 54,0 (selisih sangat jauh) maka pada mode ke-2 ini perilaku bangunan
mengalami
torsi
atau
puntir
. Maka syarat kedua tidak terpenuhi. Untuk lebih
jelasnya lihat pada gambar.Untuk lebih jelasnya lihat pada gambar.
Gambar 4.24 Model Awal. Terjadi Translasi ke arah sumbu y pada
mode
1 periode
10.592 detik
IV - 38
Gambar 4.25 Model Awal. Terjadi rotasi pada
mode
2 periode 9.693 detik (lihat
perubahan bangunan yang seolah-olah memutar).
Sumber : Pemodelan 3D menggunakan software ETABS 9.7.4
4.11.10
Pengecekan Eksentrisitas Model Awal
Pengecekan Eksentrisitas Bangunan diperoleh secara otomatis dari software
ETABS pada Center Mass Rigdity, adalah sebagai berikut :
Tabel 4.14 Model Awal. Output Center Mass Rigdity
Story MassX MassY XCM YCM XCR YCR ex ey
Atap 86377,39 86377,39 41,8 10 40,2 10,4 1,6 0,4 39 94780,08 94780,08 41,7 10 40,1 10,5 1,6 0,5 38 94780,08 94780,08 41,7 10 40,1 10,5 1,6 0,5 37 94780,08 94780,08 41,7 10 40,1 10,5 1,6 0,5 36 94780,08 94780,08 41,7 10 40,0 10,5 1,7 0,5 35 94780,08 94780,08 41,7 10 40,0 10,5 1,7 0,5 34 94780,08 94780,08 41,7 10 40,0 10,5 1,7 0,5 33 94780,08 94780,08 41,7 10 40,0 10,5 1,7 0,5 32 94780,08 94780,08 41,7 10 39,9 10,5 1,8 0,5 31 94780,08 94780,08 41,7 10 39,9 10,5 1,8 0,5 30 94780,08 94780,08 41,7 10 39,9 10,6 1,8 0,6
29 94780,08 94780,08 41,7 10 39,9 10,6 1,8 0,6 28 94780,08 94780,08 41,7 10 39,8 10,6 1,9 0,6 27 94780,08 94780,08 41,7 10 39,8 10,6 1,9 0,6 26 94780,08 94780,08 41,7 10 39,8 10,6 1,9 0,6 25 94780,08 94780,08 41,7 10 39,8 10,7 1,9 0,7 24 94780,08 94780,08 41,7 10 39,7 10,7 2,0 0,7 23 94780,08 94780,08 41,7 10 39,7 10,7 2,0 0,7 22 94780,08 94780,08 41,7 10 39,7 10,8 2,0 0,8 21 94780,08 94780,08 41,7 10 39,6 10,8 2,1 0,8 20 94780,08 94780,08 41,7 10 39,6 10,8 2,1 0,8 19 94780,08 94780,08 41,7 10 39,6 10,9 2,1 0,9 18 94780,08 94780,08 41,7 10 39,5 10,9 2,2 0,9 17 94780,08 94780,08 41,7 10 39,5 11,0 2,2 1,0 16 94780,08 94780,08 41,7 10 39,5 11,1 2,2 1,1 15 94780,08 94780,08 41,7 10 39,4 11,1 2,3 1,1 14 94780,08 94780,08 41,7 10 39,4 11,2 2,3 1,2 13 94780,08 94780,08 41,7 10 39,3 11,3 2,4 1,3 12 94780,08 94780,08 41,7 10 39,3 11,4 2,4 1,4 11 94780,08 94780,08 41,7 10 39,2 11,6 2,5 1,6 10 94780,08 94780,08 41,7 10 39,1 11,7 2,6 1,7 9 94780,08 94780,08 41,7 10 39,1 11,9 2,6 1,9 8 94780,08 94780,08 41,7 10 39,0 12,2 2,7 2,2 7 94780,08 94780,08 41,7 10 38,9 12,5 2,8 2,5 6 114566,57 114566,57 40,8 13,2 38,8 12,7 2,0 0,5 5 92762,65 92762,65 41,9 14,4 38,6 12,7 3,3 1,7 4 92762,65 92762,65 41,9 14,4 38,4 12,7 3,5 1,7 3 92762,65 92762,65 41,9 14,4 38,0 12,6 3,9 1,8 2 97120,69 97120,69 41,8 14,4 37,2 12,5 4,6 1,9 1 111016,14 111016,14 40,7 13,5 40,3 12,7 0,4 0,8 Σ 38151114,9 38151114,9
4.11.11
Pengecekan Simpangan Model Awal
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.9.1 dan pembahasan teori
BAB II subbab. 2.9.3, pengecekan simpangan antar lantai diperoleh secara
otomatis dari software ETABS pada Story Drift, adalah sebagai berikut :
Tabel 4.15 Model Awal. Simpangan Antar Lantai dan Output Story Drift
Story hx 0,02 hx δxei δxi cek δyei δyi cek
m m m m m M Atap 4 0.08 0.0003 0.0014 OK 0.0008 0.0040 OK 39 4 0.08 0.0004 0.0020 OK 0.0009 0.0047 OK 38 4 0.08 0.0005 0.0026 OK 0.0011 0.0056 OK 37 4 0.08 0.0007 0.0033 OK 0.0013 0.0065 OK 36 4 0.08 0.0008 0.0038 OK 0.0014 0.0072 OK
IV - 40
35 4 0.08 0.0009 0.0043 OK 0.0016 0.0079 OK 34 4 0.08 0.0010 0.0048 OK 0.0017 0.0085 OK 33 4 0.08 0.0010 0.0051 OK 0.0018 0.0090 OK 32 4 0.08 0.0011 0.0054 OK 0.0019 0.0095 OK 31 4 0.08 0.0011 0.0057 OK 0.0020 0.0099 OK 30 4 0.08 0.0012 0.0060 OK 0.0020 0.0102 OK 29 4 0.08 0.0012 0.0062 OK 0.0020 0.0106 OK 28 4 0.08 0.0013 0.0065 OK 0.0021 0.0109 OK 27 4 0.08 0.0013 0.0067 OK 0.0022 0.0112 OK 26 4 0.08 0.0014 0.0070 OK 0.0022 0.0115 OK 25 4 0.08 0.0014 0.0072 OK 0.0023 0.0117 OK 24 4 0.08 0.0015 0.0074 OK 0.0023 0.0120 OK 23 4 0.08 0.0015 0.0076 OK 0.0024 0.0122 OK 22 4 0.08 0.0016 0.0078 OK 0.0025 0.0124 OK 21 4 0.08 0.0016 0.0080 OK 0.0025 0.0126 OK 20 4 0.08 0.0016 0.0081 OK 0.0025 0.0127 OK 19 4 0.08 0.0017 0.0083 OK 0.0026 0.0129 OK 18 4 0.08 0.0017 0.0085 OK 0.0026 0.0130 OK 17 4 0.08 0.0017 0.0086 OK 0.0026 0.0132 OK 16 4 0.08 0.0018 0.0088 OK 0.0027 0.0133 OK 15 4 0.08 0.0018 0.0090 OK 0.0027 0.0135 OK 14 4 0.08 0.0018 0.0091 OK 0.0027 0.0136 OK 13 4 0.08 0.0019 0.0093 OK 0.0027 0.0137 OK 12 4 0.08 0.0019 0.0094 OK 0.0028 0.0138 OK 11 4 0.08 0.0019 0.0095 OK 0.0028 0.0139 OK 10 4 0.08 0.0019 0.0096 OK 0.0028 0.0140 OK 9 4 0.08 0.0019 0.0097 OK 0.0028 0.0140 OK 8 4 0.08 0.0020 0.0098 OK 0.0028 0.0140 OK 7 4 0.08 0.0019 0.0097 OK 0.0027 0.0137 OK 6 4 0.08 0.0020 0.0098 OK 0.0026 0.0130 OK 5 4 0.08 0.0026 0.0128 OK 0.0027 0.0133 OK 4 4 0.08 0.0029 0.0146 OK 0.0027 0.0136 OK 3 4 0.08 0.0027 0.0135 OK 0.0029 0.0145 OK 2 6 0.12 0.0026 0.0129 OK 0.0033 0.0164 OK 1 0 0 0.0012 0.0058 - 0.0017 0.0084 - Σ4.12
Modifikasi 1 Sistem Struktur (Sistem Ganda)
Pada modifikasi 1, sistem struktur yang digunakan adalah Sistem Ganda
(Shearwall) / Dual System.
4.12.1
Menentukan Penempatan Posisi Shearwall
Dalam penempatan posisi shearwall perlu diperhatikan hal-hal berikut :
1.
Penempatan Layout shearwall tidak boleh mengganggu fungsi ruangan secara
horizontal. Misalkan pada dinding arsitek yang di desain miring tidak boleh
ditempatkan
shearwall struktur yang tegak lurus sumbu as. Untuk lebih
jelasnya terdapat pada gambar 4.25
2.
Penempatan Layout shearwall tidak boleh mengganggu fungsi ruangan secara
vertikal. Misalkan pada lantai tipikal ada apartemen tetapi pada basement
terdapat lobby, maka penempatan layout shearwall tidak boleh diterapkan.
Untuk lebih jelasnya terdapat pada gambar 4.24.
Gambar 4.26 Penempatan posisi layout shearwall tampak vertikal
Sumber : Kerja Praktek Ramandhani Maullana (2016)
IV - 42
Gambar 4.27 Penempatan posisi layout shearwall tampak horizontal
Sumber : Kerja Praktek Ramandhani Maullana (2016)
Dalam Tugas Akhir ini, penulis menempatkan posisi shearwall di sebelah
ruangan tangga darurat dan lift. Mutu beton shearwall diasumsikan disamakan
dengan mutu beton kolom dan tebal shearwall yang digunakan juga diasumsikan
setebal kolom t=400 mm. Adapun pemodelannya dalam denah adalah sebagai
berikut :
Gambar 4.28 Modifikasi 1. Denah Lantai 1. Pemodelan 3D menggunakan Sistem
Ganda (
Dual System
), kolom, balok dan pelat ditambah
shearwall
.
Gambar 4.29 Modifikasi 1. Denah Lantai 2 – 5. Pemodelan 3D menggunakan Sistem
Ganda (
Dual System
), kolom, balok dan pelat ditambah
shearwall
.
Gambar 4.30 Modifikasi 1. Denah Lantai 6. Pemodelan 3D menggunakan Sistem
Ganda (
Dual System
), kolom, balok dan pelat ditambah
shearwall
.
IV - 44
Gambar 4.31 Modifikasi 1. Denah Lantai 7 - 39. Pemodelan 3D menggunakan
Sistem Ganda (
Dual System
), kolom, balok dan pelat ditambah
shearwall
.
Gambar 4.32 Modifikasi 1. Denah Lantai Atap. Pemodelan 3D menggunakan Sistem
Ganda (
Dual System
), kolom, balok dan pelat ditambah
shearwall
.
4.12.2
Menentukan Kombinasi Sistem Perangkai dalam Arah yang berbeda
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.2.2 dan pembahasan teori
BAB II subbab.2.8, nilai-nilai R, Cd dan Ω
0adalah sebagai berikut :
Sistem penahan-gaya seismik Koefisi en modifi ka si respon s, R a Faktor kuat- lebih sistem, g :0 Fakt or pem besa ran defle ksi
Batasan sistem struktur dan batasan tinggistruktur, h (m) c
n
Kategori desain seismik
B C
D d E d F e
D. Sistem ganda dengan rangka pemikul momen khusus yang mampu menahan paling sedikit 25 persen gaya gempa yang ditetapkan
1. Rangka baja dengan bresing eksentris 8 2½ 4 TB TB TB TB TB
2. Rangka baja dengan bresing konsentris khusus
7 2½ 5½ TB TB TB TB TB
3. Dinding geser beton bertulang khusus 7 2½ 5½ TB TB TB TB TB 4. Dinding geser beton bertulang biasa 6 2½ 5 TB TB TI TI TI 5. Rangka baja dan beton komposit dengan
bresing eksentris
8 2½ 4 TB TB TB TB TB
6. Rangka baja dan beton komposit dengan bresing konsentris khusus
6 2½ 5 TB TB TB TB TB
7. Dinding geser pelat baja dan beton komposit 7½ 2½ 6 TB TB TB TB TB 8. Dinding geser baja dan beton komposit khusus 7 2½ 6 TB TB TB TB TB 9. Dinding geser baja dan beton komposit biasa 6 2½ 5 TB TB TI TI TI 10.Dinding geser batu bata bertulang khusus 5½ 3 5 TB TB TB TB TB 11.Dinding geser batu bata bertulang menengah 4 3 3½ TB TB TI TI TI 12.Rangka baja dengan bresing terkekang
terhadap tekuk
8 2½ 5 TB TB TB TB TB
13.Dinding geser pelat baja khusus 8 2½ 6½ TB TB TB TB TB
Sumber : SNI 03-1726-2012
Didapatkan nilai :
R = 7, Cd = 5,5 dan Ω
0= 2,5.
4.12.3
Menentukan Perioda Fundamental Pendekatan
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.8.2.1 dan pembahasan
teori BAB II subbab. 2.7.3 Tabel 2.9 dan tabel 2.10. Diperoleh nilai :
Cu = 1,4
Ct =
0,0488
x =
0,75
maka perhitungan nilai perioda fundamental pendekatan adalah :
1.
arah x :
IV - 46
Ta
min=
0,0488 x 158
0.75=
2,175 detik
Ta
max=
Cu Ta
=
1,4 x 2,175
=
3,045 detik
2.
arah y :
Ta
min=
0,0488 x 158
0.75=
2,175 detik
Ta
max=
Cu Ta
=
1,4 x 2,175
=
3,045 detik
3.
Dari ETABS diperoleh :
Tx
7,973
Ty
6,739
4.
Nilai T untuk arah x :
Maka untuk arah x yang digunakan adalah Tax = 3,045
5.
Nilai T untuk arah y :
Maka untuk arah x yang digunakan adalah Tay = 3,045
3,045
3,045
7,739
Ta
minCu Ta
Ta crack
3,045
3,045
6,739
4.12.4
Menentukan Koefisien Seismik
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.8.1.1 dan pembahasan
teori BAB II subbab. 2.6.2 bahwa nilai Cs harus tidak kurang dari Cs
min= 0,044
S
DSIe dan tidak boleh lebih dari Cs
max= S
D1/ [Ta x (R / Ie)].
1.
Cs Maksimum
-
Cs
maksimum=
-
Cs
maksimumarah x
=
,
,
= 0,026
-
Cs
maksimumarah y
=
,
,
= 0,026
2.
Cs Hitungan
-
Cs
hitungan=
-
Cs
hitunganarah x
=
,
= 0,087
-
Cs
hitunganarah y
=
,
= 0,087
3.
Cs Minimum
-
Cs
minimum= 0,044 S
DSIe ≥ 0,01
-
Cs
minimumarah x
= 0,044 x 0,607 x 1 = 0,027
≥ 0,01
-
Cs
minimumarah y
= 0,044 x 0,607 x 1 = 0,027
≥ 0,01
Nilai Cs untuk arah x :
Maka untuk arah x yang digunakan adalah Cs = 0,027
0,027
0,087
0,026
IV - 48
Nilai Cs untuk arah y :
Maka untuk arah y yang digunakan adalah Cs = 0,027
4.12.5
Menentukan Massa Seismik
Perhitungan Massa Bangunan diperoleh secara otomatis dari software
ETABS pada Center Mass Rigdity, adalah sebagai berikut :
Tabel 4.17 Modifikasi 1. Massa Bangunan
Story MassX MassY CumMassX CumMassY
Atap 95739.83 95739.83 95739.83 95739.83 39 113348.28 113348.28 209088.11 209088.11 38 113348.28 113348.28 322436.40 322436.40 37 113348.28 113348.28 435784.68 435784.68 36 113348.28 113348.28 549132.96 549132.96 35 113348.28 113348.28 662481.25 662481.25 34 113348.28 113348.28 775829.53 775829.53 33 113348.28 113348.28 889177.83 889177.83 32 113348.28 113348.28 1002526.14 1002526.14 31 113348.28 113348.28 1115874.42 1115874.42 30 113348.28 113348.28 1229222.70 1229222.70 29 113348.28 113348.28 1342570.99 1342570.99 28 113348.28 113348.28 1455919.27 1455919.27 27 113348.28 113348.28 1569267.55 1569267.55 26 113348.28 113348.28 1682615.83 1682615.83 25 113348.28 113348.28 1795964.12 1795964.12 24 113348.28 113348.28 1909312.40 1909312.40 23 113348.28 113348.28 2022660.68 2022660.68 22 113348.28 113348.28 2136008.97 2136008.97 21 113348.28 113348.28 2249357.25 2249357.25 20 113348.28 113348.28 2362705.53 2362705.53 19 113348.28 113348.28 2476053.81 2476053.81 18 113348.28 113348.28 2589402.10 2589402.10 17 113348.28 113348.28 2702750.38 2702750.38 16 113348.28 113348.28 2816098.66 2816098.66 15 113348.28 113348.28 2929446.94 2929446.94 14 113348.28 113348.28 3042795.23 3042795.23 13 113348.28 113348.28 3156143.51 3156143.51
0,027
0,087
0,026
12 113348.28 113348.28 3269491.79 3269491.79 11 113348.28 113348.28 3382840.07 3382840.07 10 113348.28 113348.28 3496188.34 3496188.34 9 113348.28 113348.28 3609536.62 3609536.62 8 113348.28 113348.28 3722884.89 3722884.89 7 113348.28 113348.28 3836233.17 3836233.17 6 133134,77 133134,77 3969367.94 3969367.94 5 111330,85 111330,85 4080698.79 4080698.79 4 111330,85 111330,85 4192029.64 4192029.64 3 111330,85 111330,85 4303360.50 4303360.50 2 120291,77 120291,77 4423652.27 4423652.27 1 125004,48 125004,48 4548656.75 4548656.75 Σ 45486567,4 45486567,4
4.12.6
Perhitungan Geser Dasar Nominal Statik Ekivalen
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.8.1.1 dan pembahasan
teori BAB II subbab. 2.6.4, bahwa nilai base shear dapat dihitung dengan rumus
berikut :
Vx = Csx x Wt
=
0,026 x 45.486.567
=
1.185.980,5
Vy = Csy x Wt
=
0,026 x 45.486.567
=
1.185.980,5
4.12.7
Perhitungan Distribusi Vertikal Gaya Gempa
Berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2012 pasal 7.8.1.1 dan pembahasan
teori BAB II subbab. 2.6.4, bahwa gaya gempa lateral (Fx) (kN) yang timbul di
semua tingkat harus ditentukan dari rumus:
1.
Distribusi vertikal gaya gempa ditentukan berdasarkan :
Fx = Cvx V
IV - 50
Cvx =
∑
2.
Distribusi horizontal gaya gempa ditentukan berdasarkan :
Vx =
∑
Dalam perhitungannya, disajikan dalam bentuk tabel seperti berikut :
Tabel 4.18 Modifikasi 1. Perhitungan gempa statik
stor y FFL H Wx.hx k Cvx Fx Vx UX UY UX UY UX UY m m kgm kg kg kg kg kg kg A 4 158 23900491585.6 0,06 0,06 74,102.0 74,102.0 74102.0 74102.0 39 4 154 26881678748.8 0,07 0,07 83,344.9 83,344.9 157446.9 157446.9 38 4 150 25503363630.0 0,07 0,07 79,071.6 79,071.6 236518.5 236518.5 37 4 146 24161319961.6 0,06 0,06 74,910.6 74,910.6 311429.1 311429.1 36 4 142 22855547743.8 0,06 0,06 70,862.2 70,862.2 382291.3 382291.3 35 4 138 21586046976.4 0,06 0,06 66,926.2 66,926.2 449217.5 449217.5 34 4 134 20352817659.6 0,05 0,05 63,102.6 63,102.6 512320.1 512320.1 33 4 130 19155863460.5 0,05 0,05 59,391.5 59,391.5 571711.6 571711.6 32 4 126 17995176822.4 0,05 0,05 55,792.9 55,792.9 627504.5 627504.5 31 4 122 16870758412.0 0,04 0,04 52,306.7 52,306.7 679811.2 679811.2 30 4 118 15782614897.1 0,04 0,04 48,933.0 48,933.0 728744.2 728744.2 29 4 114 14730742832.7 0,04 0,04 45,671.7 45,671.7 774416.0 774416.0 28 4 110 13715142218.8 0,04 0,04 42,522.9 42,522.9 816938.9 816938.9 27 4 106 12735813055.4 0,03 0,03 39,486.6 39,486.6 856425.5 856425.5 26 4 102 11792755342.5 0,03 0,03 36,562.7 36,562.7 892988.2 892988.2 25 4 98 10885969080.1 0,03 0,03 33,751.3 33,751.3 926739.4 926739.4 24 4 94 10015454268.2 0,03 0,03 31,052.3 31,052.3 957791.7 957791.7 23 4 90 9181210906.8 0,02 0,02 28,465.8 28,465.8 986257.5 986257.5 22 4 86 8383238995.9 0,02 0,02 25,991.7 25,991.7 1012249.2 1012249.2 21 4 82 7621538535.5 0,02 0,02 23,630.1 23,630.1 1035879.3 1035879.3 20 4 78 6896109525.6 0,02 0,02 21,381.0 21,381.0 1057260.2 1057260.2 19 4 74 6206951966.1 0,02 0,02 19,244.3 19,244.3 1076504.5 1076504.5 18 4 70 5554065857.2 0,01 0,01 17,220.0 17,220.0 1093724.5 1093724.5 17 4 66 4937451198.8 0,01 0,01 15,308.3 15,308.3 1109032.8 1109032.8 16 4 62 4357107990.8 0,01 0,01 13,508.9 13,508.9 1122541.7 1122541.7 15 4 58 3813036233.4 0,01 0,01 11,822.1 11,822.1 1134363.8 1134363.8 14 4 54 3305235926.4 0,01 0,01 10,247.7 10,247.7 1144611.5 1144611.5 13 4 50 2833707070.0 0,01 0,01 8,785.7 8,785.7 1153397.2 1153397.2 12 4 46 2398449594.2 0,01 0,01 7,436.2 7,436.2 1160833.4 1160833.4 11 4 42 1999463592.2 0,01 0,01 6,199.2 6,199.2 1167032.7 1167032.7 10 4 38 1636749108.3 0,00 0,00 5,074.6 5,074.6 1172107.3 1172107.3 9 4 34 1310306072.9 0,00 0,00 4,062.5 4,062.5 1176169.8 1176169.8 8 4 30 1020134483.1 0,00 0,00 3,162.9 3,162.9 1179332.7 1179332.7
7 4 26 766234333.6 0,00 0,00 2,375.7 2,375.7 1181708.3 1181708.3 6 4 22 644372290.7 0,00 0,00 1,997.8 1,997.8 1183706.2 1183706.2 5 4 18 360711959.8 0,00 0,00 1,118.4 1,118.4 1184824.5 1184824.5 4 4 14 218208469.5 0,00 0,00 676.5 676.5 1185501.1 1185501.1 3 4 10 111330851.8 0,00 0,00 345.2 345.2 1185846.3 1185846.3 2 6 6 43305037.6 0,00 0,00 134.3 134.3 1185980.5 1185980.5 1 0 0 - 0,00 0,00 - - 1185980.5 1185980.5 Σ 320838038647, 5 1,00 1,00 30031242, 2 30031242, 2
4.12.8
Perhitungan Gaya Dinamik
Perhitungan gaya gempa dinamik (Vt) diambil dari nilai respons dinamik
struktur yang dapat diambil langsung dari ETABS.
Tabel 4.19 Modifikasi 1. Perhitungan V dan Vt
stor y FFL H V 0,85 V Vt UX UY UX UY UX UY m m kg kg kg kg kg kg A 4 158 74102.0 74102.0 62986.7 62986.7 46749.1 44309.8 39 4 154 157446.9 157446.9 133829.9 133829.9 91726.0 89850.1 38 4 150 236518.5 236518.5 201040.7 201040.7 126678.7 128380.0 37 4 146 311429.1 311429.1 264714.7 264714.7 152454.0 160064.1 36 4 142 382291.3 382291.3 324947.6 324947.6 170463.6 185202.2 35 4 138 449217.5 449217.5 381834.8 381834.8 182624.2 204252.1 34 4 134 512320.1 512320.1 435472.1 435472.1 191105.1 217841.3 33 4 130 571711.6 571711.6 485954.9 485954.9 197931.9 226764.4 32 4 126 627504.5 627504.5 533378.9 533378.9 204575.7 231965.6 31 4 122 679811.2 679811.2 577839.6 577839.6 211726.1 234498.4 30 4 118 728744.2 728744.2 619432.6 619432.6 219377.9 235461.0 29 4 114 774416.0 774416.0 658253.6 658253.6 227161.3 235904.0 28 4 110 816938.9 816938.9 694398.1 694398.1 234707.7 236721.2 27 4 106 856425.5 856425.5 727961.7 727961.7 241870.7 238546.6 26 4 102 892988.2 892988.2 759040.0 759040.0 248743.9 241692.5 25 4 98 926739.4 926739.4 787728.5 787728.5 255530.1 246155.8 24 4 94 957791.7 957791.7 814123.0 814123.0 262370.0 251694.8 23 4 90 986257.5 986257.5 838318.9 838318.9 269238.0 257951.6 22 4 86 1012249.2 1012249.2 860411.8 860411.8 275957.9 264579.8 21 4 82 1035879.3 1035879.3 880497.4 880497.4 282316.5 271349.2 20 4 78 1057260.2 1057260.2 898671.2 898671.2 288194.6 278208.3 19 4 74 1076504.5 1076504.5 915028.8 915028.8 293637.7 285301.3 18 4 70 1093724.5 1093724.5 929665.9 929665.9 298827.6 292939.6 17 4 66 1109032.8 1109032.8 942677.9 942677.9 303974.5 301533.7 16 4 62 1122541.7 1122541.7 954160.5 954160.5 309200.4 311495.8 15 4 58 1134363.8 1134363.8 964209.2 964209.2 314491.3 323134.1 14 4 54 1144611.5 1144611.5 972919.8 972919.8 319761.8 336563.8