dari yaitu berbeda pulau dan berbeda dalam hal kerentanan suatu daerah terhadap gempa yang juga akan berpengaruh terhadap besarnya base shear. Berikut ini yang ditunjukkan pada tabel adalah hasil studi base shear antara daerah Surabaya dan Aceh untuk masing masing sistem struktur.
Tabel 4. 26 Perbandingan Base Shear Frame Tube Daerah Surabaya & Aceh
Base Shear Surabaya (kN)
Aceh (kN) Statik EQ X 13174.1 22749.1
EQ Y 13174.1 22749.1 Dinamis RS X 11438.42 196081.1
RS Y 11426.88 19464.38 Tabel 4. 27 Perbandingan Base Shear Dual Sistem Daerah
Surabaya & Aceh Base Shear Surabaya
(kN)
Aceh (kN)
Statik EQ X 11806.3 19143
EQ Y 11806.3 19143
Dinamis RS X 9962.8 17013.7
RS Y 10107.8 16779.3
Berdasarkan hasil yang diperoleh, base shear yang dihasilkan di daerah Aceh selalu lebih besar dibandingkan dengan base shear daerah Surabaya, baik pada sistem frame tube maupun dual sistem. Hal ini berarti dapat disimpulkan bahwa lokasi sebuah gedung yang rawan terhadap gempa mengakibatkan base shear yang lebih besar dari daerah yang tidak rentan terhadap gempa. Hal ini sesuai dengan persamaan base shear, Vs = Cs x Wt , dimana Cs
adalah koefisien gempa sesuai dengan daerah lokasi gedung dibangun.
Simpangan (Displacement)
Simpangan atau Displacement menjadi salah satu parameter untuk mengukur tingkat kekakuan suatu sistem struktur, semakin kecil simpangan yang dihasilkan, semakin meningkat juga tingkat kekakuan suatu sistem struktur tersebut. Simpangan sendiri adalah besarnya jarak perpindahan suatu struktur dari keadaan diam dan berdeformasi secara lateral akibat beban gempa atau angin.
Berikut pada Gambar 4.7 dan Gambar 4.8 menunjukkan
simpangan masing-masing sistem struktur untuk arah X dan
arah Y
Gambar 4. 7 Simpangan Arah X
Gambar 4. 8 Simpangan Arah Y
Berdasarkan hasil yang diperoleh pada Gambar 4.7 dan Gambar 4.8 pada semua arah,yaitu sumbu X dan Sumbu Y frame tube memiliki simpangan yang lebih kecil daripada simpangan yang dimiliki dual sistem. Simpangan rata-rata baik arah X maupun arah Y yang dihasilkan pada sistem frame tube 59% lebih kecil daripada simpangan pada dual sistem. Dapat disimpulkan karena memiliki nilai simpangan yang lebih kecil daripada dual sistem sistem frame tube memiliki struktur yang lebih kaku daripada dual sistem
Simpangan Antar Lantai (Drift)
Berdasarkan SNI Pasal 7.12.1.1 simpangan antar lantai desain tidak boleh melebihi simpangan antar lantai ijin. Fungsi bangunan pada studi ini adalah apartemen yang berada di kategori desain seismic D, maka simpangan antar lantai maksimum yang diijinkan sebesar 0,02 hsx dengan nilai Cd sebesar 5,5 , factor keutamaan 1. Berikut contoh hitungan simpangan antar lantai Cd = 5,5
Ie = 1
hsx = 3200 mm
Displacement lantai 42 = 168,2 mm Displacement lantai 41 = 166,5 mm Drift desain = , − , , = 9,35 mm Drift ijin = 0,02 hsx = 0,02 x 3200 = 64 mm Drift desain < drift ijin
9,35 < 64…OK
Berikut detail drift dari sistem frame tube dan dual sistem berdasarkan gempa daerah Surabaya dan Aceh ditunjukkan dalam Gambar 4.9 sampai Gambar 4.16
82
Gambar 4. 9 Gambar Drift Frame Tube Arah X Gempa Surabaya
Gambar 4. 10 Drift Frame Tube Arah Y Gempa Surabaya
84
Gambar 4. 11 Drift Dual Sistem Arah X Gempa Surabaya
Gambar 4. 12 Drift Dual Sistem Arah Y Gempa Surabaya
86
Gambar 4. 13 Drift Frame Tube Arah X Gempa Aceh
Gambar 4. 14 Drift Frame Tube Arah Y Gempa Aceh
88
Gambar 4. 15 Drift Dual Sistem Arah X Gempa Aceh
Gambar 4. 16 Drift Dual Sistem Arah Y Gempa Aceh
Berdasarkan hasil yang diperoleh, untuk beban gempa daerah Surabaya, frame tube masih sangat memenuhi syarat ijin drift karena memiliki rentang drift desain dan drift ijin yang jauh memenuhi syarat, baik untuk arah X maupun arah Y. Untuk dual sistem dengan beban gempa daerah Surabaya untuk arah X, dual sistem memiliki nilai drift yang sangat kritis dengan nilai hanya berbeda 0,75 mm lebih kecil daripada drift ijin, sedangkan untuk arah Y masih memenuhi syarat drift ijin. Hal ini dikarenakan bangunan memiliki sumbu kuat yaitu arah Y daripada arah X.
Untuk beban gempa daerah Aceh, drift desain frame tube masih memenuhi syarat drift ijin untuk arah X dan arah Y, sedangkan untuk dual sistem, baik untuk beban gempa arah X dan arah Y sudah melampaui syarat drift ijin. Hal ini bahwa pengaruh lokasi dimana gedung akan dibangun sangat berdampak pada simpangan dan drift bangunan karena beban gempa kota Surabaya lebih kecil dari beban gempa daripada beban gempa Aceh yang lebih besar. Dalam hal ini dapat didapat kesimpulan bahwa sistem frame tube dapat dijadikan alternatif untuk sistem struktur bangunan bertingkat tinggi di daerah rawan gempa.
Berikut ini detail nilai simpangan dan drift dari sistem frame tube dan dual sistem di dua lokasi, yaitu Surabaya dan Aceh yang ditunjukkan dalam Tabel 4.28 sampa dengan Tabel 4.35
Tabel 4. 28 Drift Frame Tube Arah X Beban Gempa Aceh
Lantai Hsx Displacement ∆S x Ϛ Diizinkan
Keterangan
(mm) (mm) (mm) (mm)
42 3200 290.5 16.5 64 OK
41 3200 287.5 19.25 64 OK
40 3200 284 22.55 64 OK
39 3200 279.9 24.75 64 OK
38 3200 275.4 27.5 64 OK
37 3200 270.4 30.25 64 OK
36 3200 264.9 33 64 OK
35 3200 258.9 35.2 64 OK
34 3200 252.5 37.4 64 OK
33 3200 245.7 39.6 64 OK
32 3200 238.5 41.25 64 OK
31 3200 231 42.9 64 OK
30 3200 223.2 44.55 64 OK
29 3200 215.1 46.2 64 OK
28 3200 206.7 45.65 64 OK
27 3200 198.4 41.8 64 OK
26 3200 190.8 42.9 64 OK
25 3200 183 43.45 64 OK
24 3200 175.1 43.45 64 OK
23 3200 167.2 45.1 64 OK
22 3200 159 45.1 64 OK
21 3200 150.8 45.1 64 OK
20 3200 142.6 45.65 64 OK
19 3200 134.3 45.1 64 OK
18 3200 126.1 45.1 64 OK
17 3200 117.9 45.65 64 OK
16 3200 109.6 45.1 64 OK
15 3200 101.4 45.1 64 OK
14 3200 93.2 45.1 64 OK
13 3200 85 44.55 64 OK
12 3200 76.9 44.55 64 OK
11 3200 68.8 42.9 64 OK
10 3200 61 42.9 64 OK
9 3200 53.2 41.8 64 OK
8 3200 45.6 41.25 64 OK
7 3200 38.1 40.15 64 OK
6 3200 30.8 39.05 64 OK
5 3200 23.7 36.85 64 OK
4 3200 17 33.55 64 OK
3 3200 10.9 28.6 64 OK
2 3200 5.7 21.45 64 OK
1 3200 1.8 9.9 64 OK
Tabel 4. 29 Tabel Drift Frame Tube Arah Y Beban Gempa Aceh
Lantai Hsx Displacement ∆S x Ϛ Diizinkan
Keterangan
(mm) (mm) (mm) (mm)
42 3200 262 14.85 64 OK
41 3200 259.3 17.6 64 OK
40 3200 256.1 19.8 64 OK
39 3200 252.5 22 64 OK
38 3200 248.5 25.3 64 OK
37 3200 243.9 26.95 64 OK
36 3200 239 29.7 64 OK
35 3200 233.6 31.35 64 OK
34 3200 227.9 34.1 64 OK
33 3200 221.7 35.2 64 OK
32 3200 215.3 37.4 64 OK
31 3200 208.5 38.5 64 OK
30 3200 201.5 40.15 64 OK
29 3200 194.2 41.25 64 OK
28 3200 186.7 41.25 64 OK
27 3200 179.2 37.95 64 OK
26 3200 172.3 38.5 64 OK
25 3200 165.3 38.5 64 OK
24 3200 158.3 39.6 64 OK
23 3200 151.1 40.15 64 OK
22 3200 143.8 40.7 64 OK
21 3200 136.4 41.25 64 OK
20 3200 128.9 41.25 64 OK
19 3200 121.4 40.15 64 OK
18 3200 114.1 40.7 64 OK
17 3200 106.7 40.7 64 OK
16 3200 99.3 40.7 64 OK
15 3200 91.9 40.7 64 OK
14 3200 84.5 40.7 64 OK
13 3200 77.1 40.7 64 OK
12 3200 69.7 39.6 64 OK
11 3200 62.5 39.05 64 OK
10 3200 55.4 38.5 64 OK
9 3200 48.4 37.95 64 OK
8 3200 41.5 36.85 64 OK
7 3200 34.8 36.85 64 OK
6 3200 28.1 35.2 64 OK
5 3200 21.7 33.55 64 OK
4 3200 15.6 30.8 64 OK
3 3200 10 25.85 64 OK
2 3200 5.3 19.8 64 OK
1 3200 1.7 9.35 64 OK
Tabel 4. 30 Drift Dual Sistem Arah X Beban Gempa Aceh
Lantai Hsx Displacement ∆S x Ϛ Diizinkan
Keterangan
(mm) (mm) (mm) (mm)
42 3200 717.3 64.35 64 NOT OK
41 3200 705.6 67.1 64 NOT OK
40 3200 693.4 70.95 64 NOT OK
39 3200 680.5 73.7 64 NOT OK
38 3200 667.1 78.1 64 NOT OK
37 3200 652.9 81.4 64 NOT OK
36 3200 638.1 85.8 64 NOT OK
35 3200 622.5 88.55 64 NOT OK
34 3200 606.4 91.85 64 NOT OK
33 3200 589.7 95.7 64 NOT OK
32 3200 572.3 98.45 64 NOT OK
31 3200 554.4 101.75 64 NOT OK
30 3200 535.9 103.95 64 NOT OK
29 3200 517 107.25 64 NOT OK
28 3200 497.5 109.45 64 NOT OK
27 3200 477.6 60.3 64 OK
26 3200 457.4 62.4 64 OK
25 3200 436.9 63.1 64 OK
24 3200 416.1 62.4 64 OK
23 3200 395 62.12 64 OK
22 3200 373.8 60.14 64 OK
21 3200 352.4 63.25 64 OK
20 3200 330.9 61.4 64 OK
19 3200 309.5 63.1 64 OK
18 3200 288.3 59.6 64 OK
17 3200 267.3 62.6 64 OK
16 3200 246.3 60.45 64 OK
15 3200 225.5 62.14 64 OK
14 3200 204.9 61.6 64 OK
13 3200 184.6 110 64 NOT OK
12 3200 164.6 107.25 64 NOT OK
11 3200 145.1 103.95 64 NOT OK
10 3200 126.2 101.2 64 NOT OK
9 3200 107.8 97.9 64 NOT OK
8 3200 90 92.4 64 NOT OK
7 3200 73.2 87.45 64 NOT OK
6 3200 57.3 80.85 64 NOT OK
5 3200 42.6 72.6 64 NOT OK
4 3200 29.4 61.6 64 OK
3 3200 18.2 49.5 64 OK
2 3200 9.2 35.2 64 OK
1 3200 2.8 15.4 64 OK
Tabel 4. 31 Tabel Drift Dual Sistem Arah Y Beban Gempa Aceh
Lantai Hsx Displacement ∆S x Ϛ Diizinkan Keterangan
(mm) (mm) (mm) (mm)
42 3200 536.6 69.3 64 NOT OK
41 3200 524 71.5 64 NOT OK
40 3200 511 72.05 64 NOT OK
39 3200 497.9 73.15 64 NOT OK
38 3200 484.6 75.35 64 NOT OK
37 3200 470.9 76.45 64 NOT OK
36 3200 457 77.55 64 NOT OK
35 3200 442.9 79.2 64 NOT OK
34 3200 428.5 80.3 64 NOT OK
33 3200 413.9 81.95 64 NOT OK
32 3200 399 83.05 64 NOT OK
31 3200 383.9 84.15 64 NOT OK
30 3200 368.6 85.25 64 NOT OK
29 3200 353.1 85.8 64 NOT OK
28 3200 337.5 86.9 64 NOT OK
27 3200 321.7 87.45 64 NOT OK
26 3200 305.8 87.45 64 NOT OK
25 3200 289.9 88 64 NOT OK
24 3200 273.9 88 64 NOT OK
23 3200 257.9 88 64 NOT OK
22 3200 241.9 87.45 64 NOT OK
21 3200 226 86.35 64 NOT OK
20 3200 210.3 85.25 64 NOT OK
19 3200 194.8 83.6 64 NOT OK
18 3200 179.6 82.5 64 NOT OK
17 3200 164.6 80.85 64 NOT OK
16 3200 149.9 79.2 64 NOT OK
15 3200 135.5 77 64 NOT OK
14 3200 121.5 74.8 64 NOT OK
13 3200 107.9 72.05 64 NOT OK
12 3200 94.8 68.75 64 NOT OK
11 3200 82.3 66 64 NOT OK
10 3200 70.3 62.15 64 OK
9 3200 59 58.3 64 OK
8 3200 48.4 53.9 64 OK
7 3200 38.6 49.5 64 OK
6 3200 29.6 43.45 64 OK
5 3200 21.7 38.5 64 OK
4 3200 14.7 31.35 64 OK
3 3200 9 24.75 64 OK
2 3200 4.5 17.05 64 OK
1 3200 1.4 7.7 64 OK
Tabel 4. 32 Tabel Drift Frame Tube Arah X Beban Gempa Surabaya
Lantai Hsx Displacement ∆S x Ϛ Diizinkan
Keterangan
(mm) (mm) (mm) (mm)
42 3200 168.2 9.35 64 OK
41 3200 166.5 11.55 64 OK
40 3200 164.4 12.65 64 OK
39 3200 162.1 14.3 64 OK
38 3200 159.5 15.95 64 OK
37 3200 156.6 17.6 64 OK
36 3200 153.4 19.25 64 OK
35 3200 149.9 20.35 64 OK
34 3200 146.2 21.45 64 OK
33 3200 142.3 23.1 64 OK
32 3200 138.1 23.65 64 OK
31 3200 133.8 25.3 64 OK
30 3200 129.2 25.85 64 OK
29 3200 124.5 26.4 64 OK
28 3200 119.7 26.4 64 OK
27 3200 114.9 24.2 64 OK
26 3200 110.5 24.75 64 OK
25 3200 106 25.3 64 OK
24 3200 101.4 25.3 64 OK
23 3200 96.8 25.85 64 OK
22 3200 92.1 26.4 64 OK
21 3200 87.3 25.85 64 OK
20 3200 82.6 26.4 64 OK
19 3200 77.8 26.4 64 OK
18 3200 73 25.85 64 OK
17 3200 68.3 26.4 64 OK
16 3200 63.5 26.4 64 OK
15 3200 58.7 25.85 64 OK
14 3200 54 26.4 64 OK
13 3200 49.2 25.85 64 OK
12 3200 44.5 25.3 64 OK
11 3200 39.9 25.3 64 OK
10 3200 35.3 24.75 64 OK
9 3200 30.8 24.2 64 OK
8 3200 26.4 23.65 64 OK
7 3200 22.1 23.65 64 OK
6 3200 17.8 22.55 64 OK
5 3200 13.7 21.45 64 OK
4 3200 9.8 19.25 64 OK
3 3200 6.3 16.5 64 OK
2 3200 3.3 12.65 64 OK
1 3200 1 5.5 64 OK
Tabel 4. 33 Tabel Drift Frame Tube Arah Y Beban Gempa Surabaya
Lantai Hsx Displacement ∆S x Ϛ Diizinkan
Keterangan
(mm) (mm) (mm) (mm)
42 3200 151.7 8.8 64 OK
41 3200 150.1 9.9 64 OK
40 3200 148.3 11.55 64 OK
39 3200 146.2 12.65 64 OK
38 3200 143.9 14.3 64 OK
37 3200 141.3 15.95 64 OK
36 3200 138.4 17.05 64 OK
35 3200 135.3 18.15 64 OK
34 3200 132 19.8 64 OK
33 3200 128.4 20.35 64 OK
32 3200 124.7 21.45 64 OK
31 3200 120.8 22.55 64 OK
30 3200 116.7 23.65 64 OK
29 3200 112.4 23.65 64 OK
28 3200 108.1 23.65 64 OK
27 3200 103.8 22 64 OK
26 3200 99.8 22.55 64 OK
25 3200 95.7 22.55 64 OK
24 3200 91.6 22.55 64 OK
23 3200 87.5 23.1 64 OK
22 3200 83.3 23.65 64 OK
21 3200 79 23.65 64 OK
20 3200 74.7 24.2 64 OK
19 3200 70.3 23.1 64 OK
18 3200 66.1 23.65 64 OK
17 3200 61.8 23.65 64 OK
16 3200 57.5 23.65 64 OK
15 3200 53.2 23.65 64 OK
14 3200 48.9 23.65 64 OK
13 3200 44.6 23.1 64 OK
12 3200 40.4 23.1 64 OK
11 3200 36.2 22.55 64 OK
10 3200 32.1 22 64 OK
9 3200 28.1 22 64 OK
8 3200 24.1 22 64 OK
7 3200 20.1 20.9 64 OK
6 3200 16.3 20.35 64 OK
5 3200 12.6 19.8 64 OK
4 3200 9 17.6 64 OK
3 3200 5.8 14.85 64 OK
2 3200 3.1 11.55 64 OK
1 3200 1 5.5 64 OK
Tabel 4. 34 Tabel Drift Dual Sistem Arah X Beban Gempa Surabaya
Lantai
Hsx Displacement
∆S x Ϛ Diizinkan
Keterangan
(mm) (mm) (mm) (mm)
42 3200 415.4 37.4 64 OK
41 3200 408.6 39.05 64 OK
40 3200 401.5 40.7 64 OK
39 3200 394.1 42.9 64 OK
38 3200 386.3 45.1 64 OK
37 3200 378.1 47.3 64 OK
36 3200 369.5 49.5 64 OK
35 3200 360.5 51.15 64 OK
34 3200 351.2 53.35 64 OK
33 3200 341.5 55.55 64 OK
32 3200 331.4 56.65 64 OK
31 3200 321.1 58.85 64 OK
30 3200 310.4 60.5 64 OK
29 3200 299.4 62.15 64 OK
28 3200 288.1 63.25 64 OK
27 3200 276.6 60.3 64 OK
26 3200 264.9 62.4 64 OK
25 3200 253 63.1 64 OK
24 3200 241 62.4 64 OK
23 3200 228.8 62.12 64 OK
22 3200 216.5 60.14 64 OK
21 3200 204.1 63.25 64 OK
20 3200 191.7 61.4 64 OK
19 3200 179.2 63.1 64 OK
18 3200 167 59.6 64 OK
17 3200 154.8 62.6 64 OK
16 3200 142.6 60.45 64 OK
15 3200 130.6 62.14 64 OK
14 3200 118.7 61.6 64 OK
13 3200 106.9 63.8 64 OK
12 3200 95.3 62.15 64 OK
11 3200 84 59.95 64 OK
10 3200 73.1 58.85 64 OK
9 3200 62.4 56.65 64 OK
8 3200 52.1 53.35 64 OK
7 3200 42.4 50.6 64 OK
6 3200 33.2 46.75 64 OK
5 3200 24.7 42.35 64 OK
4 3200 17 35.75 64 OK
3 3200 10.5 28.6 64 OK
2 3200 5.3 20.35 64 OK
1 3200 1.6 8.8 64 OK
Tabel 4. 35 Tabel Drift Dual Sistem Arah Y Beban Gempa Surabaya
Lantai Hsx Displacement ∆S x Ϛ Diizinkan Keterangan
(mm) (mm) (mm) (mm)
42 3200 310.7 40.15 64 OK
41 3200 303.4 41.25 64 OK
40 3200 295.9 41.8 64 OK
39 3200 288.3 42.35 64 OK
38 3200 280.6 43.45 64 OK
37 3200 272.7 44 64 OK
36 3200 264.7 45.1 64 OK
35 3200 256.5 46.2 64 OK
34 3200 248.1 46.2 64 OK
33 3200 239.7 47.3 64 OK
32 3200 231.1 48.4 64 OK
31 3200 222.3 48.4 64 OK
30 3200 213.5 49.5 64 OK
29 3200 204.5 50.05 64 OK
28 3200 195.4 50.05 64 OK
27 3200 186.3 50.6 64 OK
26 3200 177.1 50.6 64 OK
25 3200 167.9 51.15 64 OK
24 3200 158.6 51.15 64 OK
23 3200 149.3 50.6 64 OK
22 3200 140.1 50.6 64 OK
21 3200 130.9 50.05 64 OK
20 3200 121.8 49.5 64 OK
19 3200 112.8 48.4 64 OK
18 3200 104 47.85 64 OK
17 3200 95.3 46.75 64 OK
16 3200 86.8 45.65 64 OK
15 3200 78.5 44.55 64 OK
14 3200 70.4 43.45 64 OK
13 3200 62.5 41.8 64 OK
12 3200 54.9 40.15 64 OK
11 3200 47.6 37.95 64 OK
10 3200 40.7 35.75 64 OK
9 3200 34.2 34.1 64 OK
8 3200 28 31.35 64 OK
7 3200 22.3 28.05 64 OK
6 3200 17.2 25.85 64 OK
5 3200 12.5 22 64 OK
4 3200 8.5 18.15 64 OK
3 3200 5.2 14.3 64 OK
2 3200 2.6 9.9 64 OK
1 3200 0.8 4.4 64 OK
Pengaruh Beban Angin Terhadap Bangunan Bertingkat Tinggi
Angin merupakan salah satu beban lateral yang harus ditinjau apabila merencanakan bangunan bertingkat tinggi yang kurang lebih terhadap gedung yang memiliki jumlah lantai diatas 30. Saat merencanakan beban angin terhadap gedung, gedung tidak dapat dianggap berdiri sendiri tanpa memerhatikan lingkungan dan bangunan lain yang berada di sekitar gedung, Maka dari itu, ASCE 7-10 telah menetapkan standard untuk merencanakan beban angin terhadap struktur gedung, yaitu dengan membaginya kedalam tiga jenis Eksposure, yaitu Eksposure B yaitu daerah perkotaan besar dan daerah urban, Eksposure C yaitu daerah yang minim gedung- gedung, kota-kota kecil, Eksposure D yaitu daerah pantai, daerah dekat dengan lautan atau samudera dimana rawan terjadi angin topan