BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN
3.4. Analisis Struktur
3.4.1. Analisis Dinamik Struktur Linear
62 3.3.7. Faktor Reduksi Gempa
Untuk semua desain gedung direncanakan sebagai Sistem Rangka Pemikul Momen, dimana menggunakan faktor reduksi gempa yang berdasarkan SNI 1726:2012 dapat dilihat pada Tabel 3.1:
Tabel 3.1: Faktor reduksi gempa pada gedung, pada zona gempa tanah lunak berdasarkan SNI 1726:2012.
Arah Sistem Gaya Penahan Seismik R
X Rangka beton bertulang pemikul momen khusus 8 Y Rangka beton bertulang pemikul momen khusus 8
63 Tabel 3.2: Lanjutan.
Beban Mati Besarnya Beban
Adukan /cm dari semen 21 kg/m2
Pasangan bata setengah batu 250 kg/m2
Penutup lantai dari keramik 24 kg/m2
Tabel 3.3: Beban hidup pada lantai dan atap struktur berdasarkan SNI 1727-2013.
Beban Hidup Besarnya Beban
Lantai sekolah, perkantoran, apartemen, hotel, asrama, pasar, rumah sakit
240 kg/m2
Beban hidup pada atap gedung 100 kg/m2
Selanjutnya nilai-nilai tersebut dihitung dan diakumulasikan sesuai dengan luas bangunan pada masing-masing tingkat/lantai yang kemudian digunakan sebagai masukan dalam pemodelan Program Analisis Struktur.
3.4.1.2. Kombinasi Pembebanan
Seluruh beban mati, beban hidup dan beban gempa tersebut diperhitungkan dengan faktor pembesaran dan kombinasi (loads combinations) yang dimasukan ke dalam program Analisis Struktur berdasarkan SNI 1726:2012. Untuk Pemodelan ini dengan menggunakan nilai ρ = 1,3 yang diperoleh dari desain seismik D dan nilai SDS = 1.050 diperoleh dari sub bab 3.1, maka kombinasi pembebanannya dapat dilihat pada Tabel 3.4.
64 Tabel 3.4: Kombinasi pembebanan berdasarkan SNI 1726:2012 dengan nilai ρ =1,3 dan SDS = 1,050.
Kombinasi Koefisien (DL)
Koefisien (LL)
Koefisien (EX)
Koefisien (EY)
Kombinasi 1 1,4 0 0 0
Kombinasi 2 1.2 1.6 0 0
Kombinasi 3 1.47 1 0.39 1.3
Kombinasi 4 0.93 1 -0.39 -1.3
Kombinasi 5 1.05 1 0.39 -1.3
Kombinasi 6 1.35 1 -0.39 1.3
Kombinasi 7 1.47 1 1.3 0.39
Kombinasi 8 0.93 1 -1.3 -0.39
Kombinasi 9 1.35 1 1.3 -0.39
Kombinasi 10 1.05 1 -1.3 0.39
Kombinasi 11 1.17 0 0.39 1.3
Kombinasi 12 0.63 0 -0.39 -1.3
Kombinasi 13 0.75 0 0.39 -1.3
Kombinasi 14 1.05 0 -0.39 1.3
Kombinasi 15 1.17 0 1.3 0.39
Kombinasi 16 0.63 0 -1.3 -0.39
Kombinasi 17 1.05 0 1.3 -0.39
Kombinasi 18 0.75 0 -1.3 0.39
Kombinasi Maximum
Nilai absolute dari seluruh kombinasi Envelope
Kombinasi Maximum memiliki tipe kombinasi yang lain dari Kombinasi 1 sampai 18 yaitu kombinasi dengan tipe linear add, sementara Kombinasi
65 Maximum adalah kombinasi dengan tipe envelope. Tipe kombinasi ini tidak bersifat menjumlahkan beban seperti halnya tipe kombinasi linear add, namun tipe ini berfungsi untuk mencari nilai gaya maksimum dan minimum dari beban yang bergerak (dimana pada beban bergerak, beban maksimum dan minimum pada suatu batang maupun joint tergantung dari posisi bebannya).
3.4.1.3. Analisis Respon Spektrum Ragam
Analisis ini merupakan tahap desain yang harus memenuhi syarat-syarat batas berdasarkan SNI 1726:2012. Analisis telah memenuhi syarat jumlah ragam yang cukup untuk mendapatkan partisipasi massa ragam terkombinasi yaitu sebesar paling sedikit 90% dari massa aktual dalam masing-masing arah horizontal ortogonal dari respon yang ditinjau oleh model. Nilai untuk masing-masing parameter terkait gaya yang ditinjau, termasuk simpangan antar lantai tingkat, gaya dukung, dan gaya elemen struktur individu untuk masing-masing respon ragam telah dihitung menggunakan properti masing-masing ragam dan respon spektrum dibagi dengan kuantitas (R/Ie). Nilai untuk perpindahan dan kuantitas simpangan antar lantai harus dikalikan dengan kuantitas (Cd/Ie) yang nilainya telah tertera pada Tabel 2.4 untuk nilai Ie dan Tabel 2.9 untuk nilai R dan Cd.
Nilai untuk masing-masing parameter yang ditinjau, yang dihitung untuk berbagai ragam, telah dikombinasikan menggunakan metode akar kuadrat jumlah kuadrat (Square Root of the Sum of Squares/SRSS) atau metode kombinasi kuadrat lengkap (Complete Quadratic Combination/CQC). Metode akar kuadrat jumlah kuadrat diperoleh dari hasil selisih nilai perioda yang lebih dari 15%, sementara metode kombinasi kuadrat lengkap diperoleh dari hasil selisih nilai perioda yang kurang dari 15%. Perhitungan mendetail pemilihan metode yang digunakan dalam pemodelan struktur dapat dilihat pada Bab 4.
3.4.1.4. Ground Motion Records (Data Rekaman Gempa)
Data rekaman gempa diperoleh dari website resmi Pacific Earthquake Engineering Research (PEER) Next Generation Attenuation (NGA).
Dalam pengambilan data rekaman gempa melalui PEER NGA, diperlukan data respon spektrum desain dari bangunan yang direncanakan agar terdapat
66 korelasi antara data gempa yang diambil dari website tersebut dengan data gempa dari bangunan yang direncanakan.
Data rekaman gempa yang diperoleh dari PEER NGA merupakan 10 data rekaman gempa pulse dengan Periode gempa 475 Tahun dapat dilihat pada Tabel 3.5 dan 10 data rekaman gempa pulse dengan Periode gempa 2475 Tahun pada Tabel 3.6. Selain itu, rentang perioda alami (T) juga dibutuhkan dalam proses penskalaan agar hasil skala lebih detail.
Tabel 3.5: Pulse Records Periode 2475 Year (PEER NGA).
Gempa Tp.
Perioda Pulse
(sec)
Nama Gempa Tahun Nama Stasiun Gempa Mag Mekanisme Gempa 1 3.157 "Northridge-01" 1994 "Jensen Filter Plant
Administrative Building" 6.69 Reverse 2 2.982 "Northridge-01" 1994 "Sylmar - Converter Sta" 6.69 Reverse 3 3.528 "Northridge-01" 1994 "Sylmar - Converter Sta East" 6.69 Reverse 4 1.554 "Kobe_ Japan" 1995 "Takatori" 6.9 strike
slip 5 5.74 "Chi-Chi_
Taiwan" 1999 "TCU065" 7.62 Reverse Oblique 6 12.285 "Chi-Chi_
Taiwan" 1999 "TCU068" 7.62 Reverse Oblique 7 6.23 "Darfield_ New
Zealand" 2010 "GDLC" 7 strike slip 8 9.919 "Darfield_ New
Zealand" 2010 "HORC" 7 strike slip 9 4.823 "Christchurch_
New Zealand" 2011 "Pages Road Pumping
Station" 6.2 Reverse Oblique 10 1.554 "Christchurch_
New Zealand" 2011 "Christchurch Resthaven" 6.2 Reverse Oblique
Tabel 3.6: No Pulse Records Priode 2475 Year (PEER NGA).
Gempa Tp.
Perioda Nopulse
(sec)
Nama Gempa Tahun Nama Stasiun Gempa Mag Mekanisme Gempa
1 3.157
"Imperial Valley-
02" 1940 "El Centro Array #9" 6.9
5 Reverse
2 2.982 "Kern County" 1952 "Santa Barbara
Courthouse" 7.3
6 Reverse
67 Tabel 3.6: Lanjutan.
Gempa Tp.
Perioda Nopulse
(sec)
Nama Gempa Tahun Nama Stasiun Gempa Mag Mekanisme Gempa
3 3.528 "Kern County" 1952 "Taft Lincoln School" 7.3
6 Reverse
4 1.554
"Northern Calif-
03" 1954 "Ferndale City Hall" 6.5
strike slip
5 5.74 "Parkfield" 1966 "Cholame - Shandon Array
#5"
6.1
9 Reverse Oblique 6 12.285 "Borrego Mtn" 1968 "El Centro Array #9" 6.6
3 Reverse Oblique 7 3.157 "San Fernando" 1971 "Castaic - Old Ridge
Route" 6.6
1 Reverse
8 2.982 "San Fernando" 1971 "LA - Hollywood Stor FF" 6.6
1 Reverse
9 3.528
"Managua_
Nicaragua-01" 1972 "Managua_ ESSO" 6.2
4 Reverse
10 1.554 "Managua_
Nicaragua-02" 1972 "Managua_ ESSO" 5.2
strike slip
Setiap data rekaman gempa terdiri dari 2 data gempa horizontal dan 1 data gempa vertikal, namun dalam Tugas Akhir ini data rekaman gempa vertikal tidak digunakan dalam analisis karena data relatif sangat kecil (atau dianggap sama dengan 0).
Kemudian data rekaman gempa digunakan sebagai masukan pada program RUAUMOKO2D untuk Analisis Tidak Linear Tidak Elastik dengan Metode Respon Riwayat Waktu.