BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN. 1. Perhitungan Balok Existing WI = WF-400x200x8x13 (tabel baja) mm mm

(1)

BAB IV

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1. Preliminary Desain

4.1.1 Perencanaan Dimensi Balok

1. Perhitungan Balok Existing WI = WF-400x200x8x13 (tabel baja)

Momen maksimum (Mu) _{154425400.00 Nmm} Output Etabs

Gaya geser maksimum (Vu) 117801.20 N Output Etabs

Momen A (MA) 18910000.00 Nmm Output Etabs Momen B (MB) 37793700.00 Nmm Output Etabs Momen C (MC) 95712200.00 Nmm Output Etabs Jarak sokongan lateral (L) _{8400.00 mm} Jarak balok

Zx 1285952.00 mm3 _{Perhitungan excel}

A. Cek Tekuk Lokal

1. Tekuk lokal pada sayap

λ = bf = 200 = 7,69 ht 400.00 mm Ix 237000000.00 mm4 bf 200.00 mm Iy 17400000.00 mm4 tw 8.00 mm rx 168.00 mm tf 13.00 mm ry 45.40 mm r 16.00 mm Sx 1190000.00 mm3 A 8410.00 mm Sy 174000.00 mm3

(2)

λp = 0,38√

E

fy = 0,38√

200000

240 = 10,97

Kondisi dimana λ < λp, penampang kompak. 2. Tekuk lokal pada badan

λ =ℎ𝑡− (2. tf) tw = 400 − (2 . 13) 8 = 42,75 λ_p = 3,76√_fE y = 3,76√ 200000 240 = 108,54

Kondisi dimana λ < λp, penampang kompak. 3. Kapasitas penampang

Untuk penampang kompak, maka Mn = Mp, sehingga :

M_n = f_y . 𝑆_x Mn = 240 . 1285952 M_n = 308628480 N. mm Dimana Mu ≤ Mn . Φ Mu≤ 𝑀n . 𝛷 154425400 ≤ 308628480 . 0,9 154.43 kNm ≤ 277.77 kNm 𝑃𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑢𝑎𝑡

B. Cek Kapasitas Geser

1. Cek kelangsingan penampang

A_w = h_𝑡 . t_w

A_w = 400 . 8 = 3200 𝑚𝑚2

(3)

ℎ t𝑤 ≤ 2,24√ E f𝑦 374 8 ≤ 2,24√ 200000 240 42,75 ≤ 64,66 𝑶𝑲‼

2. Kuat geser nominal pelat badan

𝑉_𝑛 = 0,6𝑓_𝑦𝐴_𝑤 = 0,6 𝑥 240 𝑥 3200 = 460800 𝑁

3. Cek kuat geser

𝑉_𝑢 ≤ 𝑉_{𝑛 .}ɸ

117.80 ≤ 460.8 𝑥 0,9

117.8 𝑁 ≤ 414.72 𝑁 𝑃𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑢𝑎𝑡 Penampang optimasi

Coba WF-350x175x7x11 (tabel baja)

Gaya geser maksimum (Vu) _{117801.20 N} Output Etabs

Momen A (MA) 18910000.00 Nmm Output Etabs Momen B (MB) 37793700.00 Nmm Output Etabs ht 350.00 mm Ix 136000000.00 mm4 bf 175.00 mm Iy 9840000.00 mm4 tw 7.00 mm rx 147.00 mm tf 11.00 mm ry 39.50 mm r 14.00 mm Sx 775000.00 mm3 A 6314.00 mm Sy 112000.00 mm3

(4)

Momen C (MC) 95712200.00 Nmm

Output Etabs Jarak sokongan lateral (L) _{8400.00 mm} Jarak balok

A. Cek Tekuk Lokal

λ = bf 2t_f= 175 2 . 11= 7,95 λp = 0,38√ E fy = 0,38√ 200000 240 = 10,97

λ =ℎ𝑡− (2. tf) tw = 350 − (2 . 11) 7 = 42,86 λ_p = 3,76√E fy = 3,76√ 200000 240 = 108,44

M_n = f_y . 𝑆_x Mn = 240 . 840847 M_n = 201803280 N. mm Dimana Mu ≤ Mn . Φ Mu≤ 𝑀n . 𝛷 154425400 ≤ 201803280 . 0,9

(5)

154.43 kNm ≤ 158.01 kNm 𝑃𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑢𝑎𝑡

A_w = h_𝑡 . t_w Aw = 350 . 7 = 2450 𝑚𝑚2 h = ht− 2tf = 350 − 2 . 11 = 328 mm ℎ t_𝑤 ≤ 2,24√ E f_𝑦 328 7 ≤ 2,24√ 200000 240 46,86 ≤ 64,66 𝑶𝑲‼

𝑉_𝑛 = 0,6𝑓_𝑦𝐴_𝑤 = 0,6 𝑥 240 𝑥 2450 = 352800 𝑁

3. Cek kuat geser

𝑉_𝑢 ≤ 𝑉_{𝑛 .}ɸ

117.80 ≤ 352.8 𝑥 0,9

117.8 N ≤ 317.52 𝑁 𝑃𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑢𝑎𝑡

Profil Optimasi WF-350x175x7x11 oke  Cari Profil Castellate yang sesuai Berdasarkan pendekatan nilai Sx didapat profil HC-519x174x6x9 sbb :

(6)

A. Cek Tekuk Lokal

λ = bf 2tf= 174 2 . 9= 9,67 λ_p = 0,38√_fE y = 0,38√ 200000 240 = 10,97

Kondisi dimana λ < λp, penampang kompak.

2. Tekuk lokal pada badan

λ =ℎ𝑡− (2. tf) t_w = 519 − (2 . 9) 6 = 83,5 ht _{519.00 mm} Ix 258190000.00 mm4 bf _{175.00 mm} Iy 7921000.00 mm4 tw _{7.00 mm} Sx 775000.00 mm3 tf _{11.00 mm} Sy 112000.00 mm3 r 14.00 mm A 6306.00 mm 2 4200.00 mm2

(7)

λp = 3,76√

E

fy = 3,76√

200000

240 = 108,54

M_n = f_y . Z_x M_n = 240 . 1175161.5 M_n = 282038760 N. mm Dimana Mu ≤ Mn . Φ Mu≤ 𝑀n . 𝛷 154425400 ≤ 282038760 𝑥 0,9 154.43 kNm ≤ 253.83 kNm 𝑃𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑢𝑎𝑡

A_w = h_𝑡 . t_w

Aw = 519 . 6 = 3114 𝑚𝑚2 2. Kuat geser nominal pelat badan

𝑉_𝑛 = 0,6𝑓_𝑦𝐴_𝑤 = 0,6 𝑥 240 𝑥 3114 = 448416 𝑁

3. Cek kuat geser

𝑉_𝑢 ≤ 𝑉_{𝑛 .}ɸ

117.80 ≤ 448.4 𝑥 0,9

(8)

2. Perhitungan Balok Existing W2 = WF-500x200x10x16 (tabel baja)

A. Cek Tekuk Lokal 1. Tekuk lokal pada sayap

λ = bf 2tf= 200 2 . 16= 6,25 λ_p = 0,38√_fE y = 0,38√ 200000 240 = 10,97

λ =ℎ𝑡− (2. tf) tw = 500 − (2 . 16) 10 = 46,80 ht 500.00 mm Ix 478000000.00 mm4 bf 200.00 mm Iy 21400000.00 mm4 tw 10.00 mm rx 205.00 mm tf 16.00 mm ry 43.30 mm r 20.00 mm Sx 1910000.00 mm3 A 1140.00 mm Sy 214000.00 mm3

(9)

λp = 3,76√

E

fy = 3,76√

200000

240 = 108,54

M_n = f_y . 𝑆_x M_n = 240 . 2096360 M_n = 503126400 N. mm Dimana Mu ≤ Mn . Φ Mu≤ 𝑀n . 𝛷 154425400 ≤ 503126400 . 0,9 154.43 kNm ≤ 452.81 kNm 𝑃𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑢𝑎

A_w = h_𝑡 . t_w Aw = 500 . 10 = 5000 𝑚𝑚2 h = h_t− 2t_f = 500 − 2 . 16 = 468 mm ℎ t𝑤 ≤ 2,24√ E f𝑦 468 10 ≤ 2,24√ 200000 240 46,8 ≤ 64,66 𝑶𝑲‼

(10)

3. Cek kuat geser

𝑉𝑢 ≤ 𝑉𝑛 . ɸ

117.80 ≤ 720 𝑥 0,9

117.8 𝑁 ≤ 648.0 𝑁 𝑃𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑢𝑎𝑡 Penampang optimasi

Coba WF-396x199x7x11 (tabel baja)

Momen maksimum (Mu) 154425400.00 Nmm Output Etabs

A. Cek Tekuk Lokal

λ = bf 2t_f= 199 2 . 11= 9,05 ht 396.00 mm Ix 200000000.00 mm4 bf 199.00 mm Iy 14500000.00 mm4 tw 7.00 mm rx 167.00 mm tf 11.00 mm ry 44.80 mm r 26.00 mm Sx 1010000.00 mm3 A 7216.00 mm Sy 145000.00 mm3

(11)

λp = 0,38√

E

fy = 0,38√

200000

240 = 10,97

λ =ℎ𝑡− (2. tf) tw = 396 − (2 . 11) 7 = 53,43 λ_p = 3,76√_fE y = 3,76√ 200000 240 = 108,44

M_n = f_y . 𝑆_x Mn = 240 . 1087548 M_n = 2261011520 N. mm Dimana Mu ≤ Mn . Φ Mu≤ 𝑀n . 𝛷 154425400 ≤ 2261011520 𝑥 0,9 154.43 kNm ≤ 234.91 kNm 𝑃𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑢𝑎𝑡

A_w = h_𝑡 . t_w

A_w = 396 x7 = 2772 𝑚𝑚2

(12)

ℎ t𝑤 ≤ 2,24√ E f𝑦 374 7 ≤ 2,24√ 200000 240 53,43 ≤ 64,66 𝑶𝑲‼

𝑉_𝑛 = 0,6𝑓_𝑦𝐴_𝑤 = 0,6 𝑥 240 𝑥 2772 = 399168 𝑁

3. Cek kuat geser

𝑉_𝑢 ≤ 𝑉_{𝑛 .}ɸ

117.80 ≤ 399.17 𝑥 0,9

117.8 𝑁 ≤ 359.25 𝑁 𝑃𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑢𝑎𝑡

Profil Optimasi WF-396x199x7x11 oke  Cari Profil Castellate yang sesuai Berdasarkan pendekatan nilai Sx didapat profil HC-525x175x7x11 sbb :

ht _{525.00 mm} Ix 318475000.00 mm4 bf _{175.00 mm} Iy 9841000.00 mm4 tw _{7.00 mm} Sx 1213200.00 mm3 tf _{11.00 mm} Sy 112500.00 mm3 r 14.00 mm A 7539.00 mm 2 5054.00 mm2

(13)

Momen maksimum (Mu) 154425400.00 Nmm Output Etabs

A. Cek Tekuk Lokal

λ = bf 2t_f= 175 2 . 11= 7,95 λp = 0,38√ E fy = 0,38√ 200000 240 = 10,97

λ =ℎ𝑡− (2. tf) t_w = 525 − (2 . 11) 7 = 71,86 λp = 3,76√ E fy = 3,76√ 200000 240 = 108,54

(14)

M_n = f_y . Z_x Mn = 240 . 1432215.75 Mn = 343731780 N. mm Dimana Mu ≤ Mn . Φ Mu≤ 𝑀n . 𝛷 154425400 ≤ 343731780 𝑥 0,9 154.43 kNm ≤ 194.12 kNm 𝑃𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑢𝑎𝑡

A_w = h_𝑡 . t_w

A_w = 525 . 7 = 3675 𝑚𝑚2 2. Kuat geser nominal pelat badan

𝑉𝑛 = 0,6𝑓𝑦𝐴𝑤 = 0,6 𝑥 240 𝑥 3675 = 529200 𝑁 3. Cek kuat geser

𝑉𝑢 ≤ 𝑉𝑛 . ɸ

117.80 ≤ 529.2 𝑥 0,9

117.8 𝑁 ≤ 476.28 𝑁 𝑃𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑢𝑎𝑡 Penampang Profil Castellate HC-525x175x7x11 dapat digunakan 4.1.2 Perencanaan Dimensi Kolom KC-400x200x8x13

A. Data Kolom

hf = 400 mm

bf = 200 mm

tw = 8 mm

(15)

r = 16 mm A = 16824 mm2 Ix = 254400000 mm4 Iy = 265190000 mm4 Rx = 123 mm Ry = 125.5 mm B. Tahanan Momen Lentur

1. Cek kapasitas momen dalam keadaan local buckling pada sayap

λ =bf t_f = 200 13 = 15,38 λ_p =170 √fy = 170 √240= 10,973 λ_r = 340 √fy− fr = 340 √240 − 70= 28,378

Kondisi λp < λ < λr, termasuk penampang non compact, sehingga :

M_n = M_p− (M_p− M_r) (λ − λp) (λ_r− λ_p)

Momen penampang terhadap sumbu x :

Zx = 1 4ht 2_t w+ (bf− tw)(ht− tf)tf =1 44502. 13 + (200 − 8)(450 − 13)13 = 1748877 mm3 Mpx = 𝑓𝑦. 𝑍𝑥 = 240 . 1748877 = 419730480 N. mm M_rx = (𝑓_𝑦− 𝑓_𝑟). 𝑆_𝑥= (240 − 70).1272000 = 216240000 N. mm M_nx = M_p− (M_p− M_r) (λ − λp) (λ_r− λ_p)

(16)

= 419730480 − (419730480

− 216240000 ) (15.38 − 10,973) (28,378 − 10,973) = 1458389218 N. mm

Momen penampang terhadap sumbu y :

Z_y = 1 2bf 2_t f+ (ht− 2tf) tw 2 4 ⁄ =1 22002. 13 + (450 − 2.13) 8 2 4 ⁄ = 1107547 𝑚𝑚3 M_py = 𝑓_𝑦. 𝑍_𝑦 = 240 . 1748877 = 265811280 N. mm Mry = (𝑓𝑦− 𝑓𝑟). 𝑆𝑦 = (240 − 70).1299900 = 1052861000 N. mm Mny = Mp− (Mp− Mr) (λ − λ_p) (λr− λp) = 265811280 − (265811280 − 1052861000) (12,5 − 10,973) (28,378 − 10,973) = 334861835,7 N. mm

1. Cek kapasitas momen dalam keadaan local buckling dan lateral buckling pada plat badan

λ =ℎ𝑡− 𝑡𝑓 t_w = 450 − 13 8 = 54.625 N_𝑦 = A. 𝑓_𝑦 = 16824. 240 = 4037760 𝑁 𝑁_𝑢 ∅_𝑏𝑁_𝑦= 391756,9 0,9 . 4037760= 0,1078 𝑈𝑛𝑡𝑢𝑘 𝑁𝑢 ∅𝑏𝑁𝑦 ≤ 0,125, λ𝑝= 1680 √𝑓𝑦 [1 −2,75𝑁𝑢 ∅𝑏𝑁𝑦 ] λ𝑝 = 1680 √𝑓𝑦 [1 −2,75𝑁𝑢 ∅𝑏𝑁𝑦 ] = 1680 √240[1 − 2,75. 391756,9 0,9 .4037760 ] = 76,29

(17)

λ < λ_𝑝, 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡

Momen penampang terhadap sumbu x :

M𝑛𝑥 = M𝑝𝑥 = f𝑦. Z𝑥 = 240. 1107547 = 265811280 N. mm Momen penampang terhadap sumbu y :

M_𝑛𝑦 = M_𝑝𝑦 = f_𝑦. Z_𝑦 = 240. 1107547 = 265811280 N. mm

1. Kapasitas momen

Momen nominal (diambil yang terkecil) :

M𝑛𝑥 = 1458389218 N. mm

M𝑛𝑦 = 265811280 N. mm C. Tahanan Gaya Aksial

Parameter kelangsingan terhadap sumbu x :

L_𝑘𝑥 = 𝐿. K_𝑥 = 11000. 1,32 = 5500 mm λ_𝑐𝑥 = 1 𝜋 L𝑘𝑥 r_𝑥 √ 𝑓_𝑦 𝐸 = 1 𝜋 5500 212,1√ 240 200000= 0,286 𝑈𝑛𝑡𝑢𝑘 0,25 < λ_𝑐𝑥 < 1,2 𝑚𝑎𝑘𝑎 𝜔 = 1,43 1,6 − 0,67 λ_𝑐 𝜔_𝑥= 1,43 1,6 − 0,67.0,286= 1,015 𝑓_𝑐𝑟𝑥 = 𝑓𝑦 𝜔_𝑥= 240 1,015= 236,37 𝑀𝑃𝑎

Parameter kelangsingan terhadap sumbu y :

L𝑘𝑦 = 𝐿. K𝑦 = 11000. 0,4 = 4400 mm λ_𝑐𝑦 = 1 𝜋 L_𝑘𝑦 r_𝑦 √ 𝑓_𝑦 𝐸 = 1 𝜋 4400 216,5√ 240 200000= 0,224 𝑈𝑛𝑡𝑢𝑘 0,25 < λ𝑐𝑥 < 1,2 𝑚𝑎𝑘𝑎 𝜔 = 1,43 1,6 − 0,67 λ

(18)

𝜔_𝑦 = 1,43 1,6 − 0,67.0,224= 0,986 𝑓_𝑐𝑟𝑦 = 𝑓𝑦 𝜔𝑦 = 240 0,986 = 243,41 𝑀𝑃𝑎 Tahanan aksial : Terhadap sumbu x : 𝑁𝑛𝑥 = 𝐴. 𝑓𝑐𝑟𝑥 = 47100 . 236,37 = 11133027 𝑁 Terhadap sumbu y : 𝑁_𝑛𝑦 = 𝐴. 𝑓_𝑐𝑟𝑦 = 47100 . 243,41 = 11464611 𝑁

Sehingga tahanan aksial sebesar (diambil yang terkecil) :

𝑁_𝑛 = 11133027 𝑁

D. Tahanan Gaya Geser

ℎ 𝑡𝑤 = ℎ𝑡− 2(𝑡𝑓+ 𝑟) 𝑡𝑤 = 700 − 2(24 + 28) 13 = 45,85 𝑘𝑛 = 5 + 5 (𝑎 ℎ⁄ )2 = 5 + 5 (7000 597⁄ )2 = 5,036 1,10√𝑘𝑛_𝑓. 𝐸 𝑦 = 1,10√ 5,036 . 200000 240 = 71,26 ℎ 𝑡_𝑤 ≤ 1,10√ 𝑘_𝑛. 𝐸 𝑓_𝑦 , 𝑠𝑒ℎ𝑖𝑛𝑔𝑔𝑎 𝑉𝑛 = 0,6𝑓𝑦𝐴𝑤 Tahanan geser : 𝐴𝑤 = 𝑡𝑤. ℎ = 13. 676 = 8788 𝑚𝑚2 𝑉𝑛 = 0,6𝑓𝑦𝐴𝑤 = 0,6 . 240 . 8788 = 1265472 𝑁 E. Kontrol Interaksi Geser dan Lentur

𝑀𝑢𝑥 ∅_𝑏𝑀_𝑛𝑥+ 𝑀_𝑢𝑦 ∅_𝑏𝑀_𝑛𝑦 + 0,625 𝑉𝑢 ∅_𝑓𝑉_𝑛 ≤ 1,375

(19)

5280000 0,9 . 1458389218+ 44242200 0,9 . 265811280+ 0,625 4374,3 0,75 . 1265472≤ 1,375 0,00402 + 0,185 + 0,625 . 0,00461 = 0,192 ≤ 1,375 𝑶𝑲!

F. Kontrol Interaksi Aksial Tekan dan Momen Lentur

𝑁_𝑢 ∅𝑁𝑛 = 391756,9 0,85 .11133027= 0,0414 < 0,2 𝐴𝑝𝑎𝑏𝑖𝑙𝑎 𝑁𝑢 ∅𝑁𝑛 < 0,2 𝑚𝑎𝑘𝑎 𝑁𝑢 2∅𝑁𝑛+ ( 𝑀𝑢𝑥 ∅𝑏𝑀𝑛𝑥+ 𝑀_𝑢𝑦 ∅𝑏𝑀𝑛𝑦) ≤ 1,0 𝑁𝑢 2∅𝑁𝑛 + ( 𝑀𝑢𝑥 ∅𝑏𝑀𝑛𝑥+ 𝑀_𝑢𝑦 ∅𝑏𝑀𝑛𝑦) ≤ 1,0 = 391756,9 2 . 0,85 .11133027+ ( 5280000 0,9 . 1458389218+ 44242200 0,9 . 265811280) ≤ 1,0 = 0,82 ≤ 1,0 𝑶𝑲‼

4.1.3 Perencanaan Pelat Hebel

Adapun dimensi dari pelat lantai hebel bervariasi antara lain : Panjang : bervariasi

Tinggi : 600 mm

Tebal (mm) : (100; 125; 150; 175; 200; 225) mm Berat jenis kering : 520 kg/m3

Berat jenis normal : 650 kg/m3 Kuat tekan : > 4,0 N/mm2 Ketahanan terhadap api : 4 jam

(20)

Gambar 4.1 Spesifikasi Panel Lantai Hebel

Perhitungan selanjutnya menggunakan Etabs V9.7 dengan input beban sesuai spesifikasi tersebut, maka didapatkan analisis pemodelan struktur pelat lantai dengan gaya dalam sebagai berikut :

(21)

Gambar 4.2 Moment 3-3 Office view B

Gambar 4.3 Shear 2-2 Office view B 4.2. Perhitungan Beban Gempa

4.2.1 Data Teknis Bangunan

1) Kategori Resiko Bangunan

Jenis tanah pada area bangunan yang diteliti dikategorikan dalam tanah lunak, dan fungsi gedung sebagai gedung perkantoran, sehingga masuk dalam kategori resiko II sesuai SNI 1726-2012, dengan nilai faktor keutamaan gempa (Ie) sebesar 1.

(22)

Tabel 4.1. Faktor Keutamaan Gempa (SNI 1726-2012) Kategori Resiko Faktor Keutamaan Gempa (Ie)

I atau II 1,0

III 1,25

1) Respon Spektrum

Lokasi bangunan terletak pada daerah Jakarta Barat dengan nilai spektral percepatan SS didapatkan sebesar 0,715 g dan nilai spektral percepatan S1 sebesar 0,313g dapat dilihat pada gambar sumber puskim.go.id

Gambar 4.3. Respon Spectrum berdasarkan data Puskim 2) Klasifikasi Situs

Untuk kelas situs SD (tanah sedang) dengan nilai Ss = 0,664 diperoleh nilai Fa = 1,292 (Interpolasi). Sedangkan nilai Fv = 1,834 untuk kelas situs SD dengan nilai S1 = 0,293. Tertera dalam tabel dibawah ini

Tabel 4.2. Koefisien Situs, Fa (SNI 1726-2012)

Tabel 4. Koefisien Situs, Fa

Kelas Situs Parameter respons spektral percepatan gempa MCEterpetakan pada periode pendek, T = 0,2 detik, (Ss) R

Ss ≤ 0.25 Ss = 0.5 Ss= 0.75 Ss = 1 Ss ≥ 1.25 Batuan keras SA 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 Batuan keras SB 1 1 1 1 1 tanah keras SC 1.2 1.2 1.1 1 1 tanah sedang SD 1.6 1.4 1.2 1.1 1 tanah lunak SE 2.5 1.7 1.2 0.9 0.9 tanah khusus SSb

(23)

Tabel 4.3. Koefisien Situs, Fv (SNI 1726-2012)

Tabel 5. Koefisien Situs, Fv

Kelas Situs Parameter respons spektral percepatan gempa MCEterpetakan pada periode pendek, T = 1 detik, (S1) R

S1 ≤ 0.1 S1 = 0.2 S1= 0.3 S1 = 0.4 S1 ≥ 0.5 Batuan keras SA 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 Batuan keras SB 1 1 1 1 1 tanah keras SC 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 tanah sedang SD 2.4 2 1.8 1.6 1.5 tanah lunak SE 3.5 3.2 2.8 2.4 2.4 tanah khusus SF SS0

Nilai spektral respons percepatan SDS dan SD1 yaitu: (SNI 1726-2012, Pasal 6.2) SMS = Fa . SS = 1,271 . 0,715g = 0,908 g SM1 = Fv . S1 = 2.748 . 0,313g = 0,860g (SNI 1726-2012, Pasal 6.3) SDS = 2_{/3 . SMS =}2_{/3 . 0,908g = 0,606 g} SD1 = 2_{/3 . SM1 =}2_{/3 . 0,537g = 0,354 g} T0 = 0,2 . SD1/SDS = 0,2 . 0,573/0,606 = 0,189 s TS = SD1/SDS = 0,573/0,606 = 0,947 s

2) Kategori desain seismik

Struktur ditetapkan dalam suatu kategori desain seismik yang ditetapkan berdasarkan pasal 6.5 SNI 1726-2012. Berdasarkan parameter respon percepatan pada perioda pendek SDS = 0,606 g dengan kategori risiko II maka struktur masuk dalam kategori desain seismik D (Tabel 4.11). Berdasarkan parameter respon percepatan pada perioda 1 detik SD1 = 0,573 g dengan kategori risiko II maka struktur masuk dalam kategori desain seismik D (Tabel 4.12). Sehingga struktur masuk dalam kategori desain seismik D. Sistem penahan lateral yang digunakan berdasarkan Tabel 9 (Tabel 4.13) pada SNI 1726:2012 adalah Sistem Rangka

(24)

Pemikul Momen Khusus (SRPMK) dengan nilai faktor koefisien respon R = 8, parameter kuat lebih system Ω = 3 dan pembesaran defleksi (Cd) = 51_/2.

Tabel 4.4. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda pendek

Tabel 4.5. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda 1 detik (SNI 1726-2012)

Tabel 4.6. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda 1 detik (SNI 1726-2012)

(25)

3) Parameter Respon Ragam

Sesuai SNI 1726:2012 Pasal 7.91 bahwa spektrum respon dibagi dengan nilai faktor keutamaan gempa (R/Ie ) sehingga parameter respon spektra menjadi : Tabel 4.7 Spektrum Respon Ragam Tabel 4.8 Parameter Desain Spektrum

Sumber : Perhitungan excel puskim.go.id

Jenis Batuan Tanah Lunak

Variabel Nilai

puskim rumus Check

PGA (g) 0.375 SS (g) 0.715 S1 (g) 0.313 CRS 0.996 CR1 0.94 FPGA 0.976 FA 1.271 FV 2.748 PSA (g) 0.366 SMS (g) 0.908 _{0.908765 Ok} SM1 (g) 0.86 _{0.860124 Ok} SDS (g) 0.605 _{0.605843 Ok} SD1 (g) 0.573 _{0.573416 Ok} T0 (detik) 0.189 _{0.189421 Ok} TS (detik) 0.947 _{0.947107 Ok} T Sa 0 0.242 0.189 0.605 0.947 0.605 1 0.573 1.2 0.4775 1.4 0.409286 1.6 0.358125 1.8 0.318333 2 0.2865 2.2 0.260455 2.4 0.23875 2.6 0.220385 2.8 0.204643 3 0.191 3.2 0.179063 3.4 0.168529 3.6 0.159167 3.8 0.150789 4 0.14325

(26)

4.2.2 Analisis Gempa

Sesuai dengan peraturan gempa SNI 1726-2012 untuk melakukan analisis terhadap beban gempa harus sesuai dengan Tabel 4.9

Tabel 4.9 Prosedur Analis Yang Boleh Digunakan (SNI 1726-2012)

To = 0.189421 detik , Ts = 0.947107 detik

Bangunan gedung perkantoran di Jakarta barat dengan kategori desain seismik D, tidak beraturan dan T < 3.5 Ts sehingga dapat digunakan analisis gaya lateral ekivalen.

4.2.3 Output Etabs

(27)

4.2.4 Perhitungan Gaya Geser Gempa

Sesuai dengan peraturan gempa SNI 1726 – 2012 Pasal 7.8.2 unutk penentuan periode di dapat koefision sebagai berikut :

Tabel 4.11 Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung

Koefision batas atas Periode Cu = 1.4

(28)

Parameter periode pendekatan Ct = 0.0724 Parameter periode pendekatan x = 0.8 1. Perioda fundamtamental pendekatan

Perioda fundamental pendekatan (Ta), dalam detik, harus ditentukan dari persamaan berikut:

Ta = Ct hnx

Keterangan :

Hn adalah ketinggian struktur, dalam (m), di atas dasar sampai tingkat tertinggi struktur,

Ta = 0.0724 x 11 0.8 _{= 0.49} 2. Koefisien respons seismik ( Cs)

Koefisien respons seismik (Cs), harus ditentukan sesuai dengan pasal 7.8.1.1 Cs harus tidak kurang dari :

Cs min = 0.605 / (I.R) ≥ 0.01 Cs min = 0.605 / (1x8) ≥ 0.01 Cs min = 0.08 ≥ 0.01 Dan nilai Cs harus tidak lebih dari :

Cs max X = SD1 / Ta x ( R / Ie ) Cs max Y = SD1 / Ta x ( R / Ie ) Cs max X = 0.2 / 1.486 x ( 8 / 1 ) Cs max Y = 0.2 / 1.305 x ( 8 / 1 ) Cs max X = 0.030 g Cs max Y = 0.034 g

3. Berat Seismik ( W)

(29)

Tabel 4.13 Nilai berat seismik gedung per lantai (Etabs V9.7) Story Hi (m) Mi (ton) LT. ATAP 11 394.8 LT. 3 6 564.6 LT. 2 0 564.6 LT. 1 0 485.4 Total 2009.5 4. Perhitungan Gaya Geser Dasar

Tabel 4.14 Nilai seismik (Etabs V9.7)

5. Periode Getar struktur

Sesuai dengan ketentuan jika menggunakan hasil periode dengan hasil program ETABS maka berlaku ketentuan sebagai berikut :

 Jika Tc > Cu Ts , maka digunakan T = Cu . Ta

 Jika Ta < Tc < Cu.Ta , maka digunakan T = Tc

 Jika Tc < Ta , maka digunakan T = Ta Periode pembatasan dan periode output ETABS :

Tabel 4.15 Periode pembatasan dan periode output (Etabs V9.7)

Arah X Arah Y

T elastis - T elastis -

T Crack 2.39 T Crack 1.97

Ta 0.49 Ta 0.49

Cu. Ta 0.69 Cu. Ta 0.69

AMPLIFIKASI SEISMIC FORCE

shear force lateral force

Vi-x (dyn)

Vi-y

(dyn) Fi-x Fi-y

(Ton) (Ton) (Ton) (Ton)

52.46 47.04 52.46 47.04

108.23 103.80 55.77 56.76

151.69 149.88 43.46 46.09

(30)

Dari tabel diatas diketahui hasil periose fundamental struktur dengan menggunakan ETABS adalah 0.69 detik. Sesuai dengan ketentuan diatas, jika Tc > Cu . Ta, maka diambil periode Cu . Ta Yaitu 0.69 detik.

Tabel 4.16 Time Period output ETABS V9.7

4.2.5 Perhitungan Beban Gempa Statik Ekuivalen

Khusus gempa untuk meminimalisasikan arah pengaruh beban gempa yang sembarang perlu dimodelkan dengan arah pembebanan gempa orthogonal. Pemodelan Sebagai berikut.

 Berat gempa statik ekulivalen arah X ( Statik-X) : 100% untuk arah X dan 30 % untuk arah Y.

 Berat gempa statik ekulivalen arah Y ( Statik-Y) : 30% untuk arah X dan 100 % untuk arah Y.

Gaya gempa Lateral ( Fx) yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari persamaan berikut : ( SNI 1726 : 2012 pasal 7.8.3).

Fx = CVX . V Dan CVX = 𝑾𝑿𝒉𝒙 𝒌 ∑𝒏 𝒊=𝟏𝑾𝒊𝒉𝟏𝒌 Mode Period UX 1 1.9074 90.8177 2 1.4748 0.0239 3 1.4122 2.3049 4 0.4764 5.0419 5 0.3907 0.0165 6 0.3661 0.1812 7 0.2222 1.2195 8 0.1970 0.0081 9 0.1812 0.0770 10 0.1385 0.2691 11 0.1311 0.0018 12 0.1190 0.0384

(31)

Keterangan :

CVX = faktor distribusi vertikal

V = gaya lateral desain total atau geser di dasar struktur, dinyatakan dalam kilonewton (KN)

Wi dan Wx = Bagian berat seismik efektif total struktur ( W ) yang ditempatkan atau dikenakan pada tingkat I atau x

Hi dan hx = tinggi dari dasar sampai tingkat I atau x , dinyatakan dalam meter (m)

k = eksponen yang terkait dengan perioda struktur sebagai berikut :

 Untuk struktur yang mempunyai periode sebesar 0.5 detik atau kurang, k = 1

 Untuk struktur yang mempunyai periode sebesar 2.5 detik atau lenih, k = 2

 Untuk struktur yang mempunyai periode antara 0.5 dan 2.5 detik , k = 1 harus sebesar 2 atau harus ditentukan dengan interpolasi linier antara 1 dan 2.

Periode Getar struktur gedung perkantoran ini adalah sebesar T = 1.6 detik ( antara 0.5 – 2.5 ). Sehingga nilai Eksponen k diambil sebesar interpolasi antara 1 dan 2 yaitu 1.7. di bawah ini adalah perhitungan distribusi vertikal gaya gempa yang bekerja pada masing – masing lantai.

Berikut tabel perhitungan distribusi vertikal gaya gempa yang bekerja pada masing masing lantai.

(32)

Tabel 4.17 Perhitungan Distribusi Vertikal Gaya Gempa (Etabs V9.7) STATIC EQUIVALENT ANALYSIS

Hi Mi Wi*Hik

lateral

force shear force shear force

Story _{Fi x} _{Fi y} _{Vi x} _{0.85 Vi x} _{Vi y} 0.85 Vi

y (m) (Ton) (Ton m) (Ton) (Ton) (Ton) (Ton) (Ton) (Ton) T. Atap 11 394.8 5455.8 120.10 120.10 120.10 102.09 120.10 102.09 LT.3 6 564.6 4017.2 88.43 88.43 208.53 177.25 208.53 177.25 LT.2 0 564.6 0.0 0.00 0.00 208.53 177.25 208.53 177.25 LT.1 0 485.4 0.0 0.00 0.00 208.53 177.25 208.53 177.25 2009.5 9473.0 208.53 208.53

Dari SNI 1726-2012 disyaratkan bahwa gaya geser dasar dari hasil analisis dinamik harus mempunyai nilai minimal 85% dari gaya geser dasar analisis statik ekivalen.

Nilai tersebut dihasilkan dari output etabs tabel 4.10 DYNAMIC

ANALYSIS shear force

Vi-x (dyn) Vi-y (dyn)

(Ton) (Ton)

20.58 24.73 42.46 54.57 59.51 78.80 69.54 93.19

(33)

4.2.6 Grafik Gempa

Gambar 4.4 Grafik Geser akibat gempa

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 50 100 150 200 250 LA N TA I

GAYA GESER (TON)

GAYA GESER - ARAH X

V Statik 0.85 V Statik V Dynamic V Desain 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 50 100 150 200 250 LA N TA I

GAYA GESER (TON)

GAYA GESER - ARAH

Y

V Statik 0.85 V Statik V Dynamic V Desain

(34)

Gambar 4.5 Grafik lateral akibat gempa 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 20 40 60 La n ta i

Gaya Lateral - Arah X (Ton)

Gaya Gempa - Arah X

Gaya… 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 20 40 60 La n ta i

Gaya Lateral - Arah Y (Ton)

Gaya Gempa - Arah Y

(35)

4.2.7 Efisiensi Bobot Struktur

Tabel 4.18 Prosentase penghematan bobot Struktur (Etabs V9.7)

1. Bobot Struktur Existing Office

Section ElementType Num Pcs Total Length Total Weight

WF250X125X6X9 Beam 24 55.8 1.588 WF400X200X8X13 Beam 260 1890 118.089 WF500X200X10X16 Beam 108 567.401 44.561 KC600X200 Coloum 92 414 84.488 T120 Floor 960.106 KACA Floor 7.807 TOTAL BOBOT 865.334

1. Bobot Struktur Efisiensi Office

Section ElementType Num Pcs Total Length Total Weight

WF250X125X6X9 Beam 24 55.8 1.588 KC400X200 Coloum 92 432 55.444 HC-525X175X7X11 Beam 108 547.601 44.852 HC-519X174X6X9 Beam 260 1909.8 97.656 HEBEL Floor 657.987 KACA Floor 7.807 TOTAL BOBOT 865.334

3. Persentase Penghematan Bobot Strktur Office

1216.639 − 865.334

1216.639 𝑥100 = 28.87%

4. Bobot Struktur Existing Workshop

Section ElementType Num

Pcs Total Length Total Weight WF400X200X8X13 Beam 250 2092.8 131.732 WF500X200X10X16 Beam 108 648 52.493 KC400X200 Coloum 120 660 84.707 T120 Floor 1104.282 TOTAL BOBOT 865.334

(36)

5. Bobot Struktur Efisiensi Workshop

Section ElementType Num

Pcs Total Length Total Weight KC400X200 Coloum 120 660 84.707 HC-525X175X7X11 Beam 256 2092.8 99.27 HC-675X200X9X14 Beam 108 648 44.771 HEBEL Floor 772.9974 TOTAL BOBOT 865.334

6. Persentase Penghematan Bobot Strktur Workshop

1373.214 − 1001.745