Judul Disertasi: Analisis Komparatif Antara Pengaruh Kinerja Seismik Pada Struktur Gedung Bertingkat Menggunakan Dinding Geser Beton Bertulang dan Dinding Geser Pelat Baja (SPSW) (Studi Literatur). Analisis perbandingan pengaruh kinerja seismik pada struktur gedung bertingkat tinggi menggunakan dinding geser beton bertulang dan dinding geser pelat baja (SPSW).
Struktur Bangunan Bertingkat Tinggi Tahan Gempa
Elemen Struktur Dinding Geser
Dinding lentur (slender wall), yaitu dinding geser yang memiliki rasio hw/lw ≥ 2, dimana desain untuk perilaku lenturnya dikontrol. Squat wall (dinding pendek), yaitu dinding geser yang memiliki rasio hw/lw ≤ 2, dimana desain dikontrol terhadap perilaku lentur.
Pola Keruntuhan Pada Dinding Geser Pelat Baja
Perilaku lentur dimana reaksi yang terjadi pada dinding akibat gaya luar dibentuk oleh mekanisme peleburan pada tulangan yang menahan lentur dan keruntuhan, yang bersifat lentur. Perilaku geser lentur adalah pelelehan yang terjadi pada tulangan penahan lentur, yang diikuti dengan keruntuhan geser.
Material Struktur Bangunan
Material Baja
Selain mampu menahan tegangan tarik yang relatif tinggi, baja juga akan mengalami tegangan tarik yang cukup besar sebelum runtuh. Penyambungan antar elemen pada struktur baja juga mudah, tinggal memasang baut atau bisa menggunakan las, sehingga akan mempercepat kegiatan proyek.
Material Beton Bertulang
Beton bertulang dapat dibuat dalam berbagai bentuk untuk fungsi dan kegunaan yang berbeda, seperti pelat, balok. Dibandingkan dengan struktur baja, produksi dan pemasangan struktur beton bertulang lebih mudah dan memadai dengan tenaga yang berketerampilan rendah.
Perencanaan Struktur Baja Rangka Momen Khusus
Rasio Momen
M*pc = Jumlah kekuatan tekuk nominal yang diproyeksikan dari kolom (termasuk voute jika digunakan) di atas dan di bawah sambungan pada sumbu balok dengan reduksi gaya aksial pada kolom. M*pb = Jumlah kekuatan lentur yang diharapkan dari balok pada lokasi engsel plastis di sekitar sumbu kolom.
Dinding Geser Pelat Baja
Berdasarkan analisis SNI 7860:2015 badan dinding geser dengan pelat khusus (DGPK) tidak boleh dianggap sebagai penahan gaya gravitasi. Berdasarkan SNI 7860:2015, konsep desain dinding geser pelat baja juga harus mempertimbangkan gaya penahan lentur EPH di setiap ujungnya, yaitu pada Persamaan.
Struktur Gedung Beraturan Dan Tidak Beraturan
Perluasan tidak lebih dari 25% dari ukuran denah terbesar struktur gedung searah dengan perluasan. Sistem struktur bangunan berlantai dengan lantai menerus tanpa lubang atau bukaan yang luasnya lebih dari 50% luas lantai.
Pembebanan Untuk Perencanaan Bangunan Gedung
Beban Mati
Struktur gedung didefinisikan sebagai struktur gedung yang tidak beraturan jika tidak memenuhi persyaratan untuk struktur gedung yang beraturan, efek gempa yang dirancang harus ditinjau sebagai efek pembebanan dinamis.
Beban Hidup
Setiap tingkat yang menahan lebih dari 35% geser dasar pada arah yang dipertimbangkan harus memenuhi Tabel 2.4. Hilangnya tahanan momen pada sambungan balok-ke-kolom di salah satu ujung balok tunggal tidak akan mengakibatkan penurunan kekuatan lantai lebih dari 33% atau sistem yang dihasilkan tidak akan memiliki (tipe ketidakteraturan horizontal b).
Kriteria Desain Perencanaan Struktur Gedung Tahan Gempa 1. Faktor Keutamaan (I e ) dan Katagori Risiko Struktur Bangunan
- Faktor Reduksi Gempa (R)
- Wilayah Gempa
- Klasifikasi Situs
- Respon Spektrum Desain
Koefisien modifikasi respon, faktor daya terhadap sistem, faktor penambah lendutan berdasarkan SNI 1726:2012 ditunjukkan pada Tabel 2.7 berikut ini. Berdasarkan Pasal 14 SNI 1726:2012, zona seismik Indonesia ditentukan berdasarkan parameter Ss (percepatan batuan dalam waktu singkat 0,2 detik) dan S1 (percepatan batuan dalam waktu 1 detik). Berdasarkan SNI 1726:2012 disebutkan bahwa saat membuat kriteria perencanaan gempa suatu bangunan di atas permukaan tanah atau saat menentukan tulangan.
Berdasarkan SNI 1726:2012, faktor amplifikasi seismik pada 0,2 detik pendek (Fa) dan periode 1,0 detik (Fv) diperlukan untuk menentukan respons spektral terhadap percepatan gempa bumi permukaan. 47 Menurut SNI 1726:2012, untuk mendapatkan parameter percepatan spektral desain, dimungkinkan untuk mendapatkan spektra percepatan desain untuk periode pendek (SDS) dan periode 1 detik (SD1) dari Persamaan. Bentuk tipikal dari design ground level response spectrum berdasarkan SNI 1726:2012 dapat dilihat pada Gambar 2.11 di bawah ini.
Ketidakberaturan horizontal dan vertikal
Analisis Gaya Lateral Ekivalen 1. Geser Dasar Seismik
I = Faktor prioritas hunian yang ditentukan berdasarkan Tabel 2.5 Nilai Cs maksimum di atas tidak perlu lebih tinggi dari Cs yang dihitung dalam Persamaan. I = faktor prioritas hunian yang ditentukan dari Tabel 2.5 Sementara itu, selain struktur di area di mana S1 lebih besar dari 0,6 g, Cs tidak boleh kurang dari Persamaan.
Periode Alami Fundamental
Sistem rangka pemikul momen di mana rangka dikenai 100 persen gaya gempa yang diperlukan dan tidak dikelilingi atau dihubungkan oleh komponen yang lebih kaku dan akan mencegah rangka dari deformasi saat dikenai gaya gempa.
Distribusi Vertikal Gaya Gempa
Untuk menjumlahkan respon dari simpangan yang memiliki waktu getar alami yang berdekatan, harus dilakukan menurut metode yang telah disebutkan sebelumnya, yaitu Complete Quadratic Combination (CQC). Untuk struktur yang memiliki waktu getar alami yang berjauhan, penjumlahan variasi respon dapat dilakukan dengan menggunakan metode yang dikenal sebagai Root of the Sum of Squares (SRSS). Jika respons dinamis dari struktur bangunan dinyatakan dalam gaya geser Vt, maka persyaratan ini dapat dinyatakan dalam Persamaan.
V1 = Gaya geser dasar nominal sebagai tanggapan terhadap deviasi pertama atau diperoleh dari prosedur gaya geser statik ekuivalen. Dengan demikian, jika nilai akhir respon dinamik lebih kecil dari nilai respon varians awal, maka gaya geser nominal akibat pengaruh gempa rencana sepanjang ketinggian struktur gedung sebagai hasil analisis respon varians spektrum dalam arah tertentu harus dikalikan dengan nilai faktor skala yang ditentukan oleh Persamaan. Vt = gaya geser dasar nominal yang diperoleh dari hasil analisis spektrum respons yang dilakukan.
Simpangan Antar lantai
Bangunan, selain konstruksi dinding bata, 4 lantai atau kurang dengan dinding interior, partisi, langit-langit, dan sistem dinding eksterior yang dirancang untuk mengakomodasi penyimpanan lantai. SNI 1726:2012 mengatur tentang bangunan beraturan yang memperhatikan distribusi kekakuan yaitu: “Bangunan beraturan adalah bangunan yang sistem strukturnya mempunyai kekakuan lateral beraturan tanpa adanya lantai lunak (soft floor). tingkat.
Saat merencanakan kekakuan level, perhatian harus diberikan agar Soft Story tidak terjadi. Anomali kekakuan pada tingkat lunak (Soft Story) didefinisikan ada jika terdapat suatu tingkat yang kekakuan lateralnya kurang dari 70% kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 80% kekakuan rata-rata tiga tingkat di atasnya. . Sedangkan untuk tingkat yang sangat lunak, ketidakteraturan terjadi jika terdapat tingkat yang kekakuan lateralnya kurang dari 60% kekakuan lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 70% kekakuan rata-rata tiga tingkat di atasnya.
Pengaruh P-Delta
Vx = gaya geser seismik yang bekerja antara lantai x dan x-1 (kN) hsx = tinggi lantai di bawah lantai x, (mm). Jika koefisien stabilitas θ > 0,1 tetapi ≤ θmaks, faktor peningkatan yang terkait dengan efek P-Delta pada perpindahan dan gaya komponen struktur harus ditentukan dengan analisis rasional.
Metode Penelitian
- Data Perencanaan Struktur
- Konfigurasi Bangunan
- Properties Penampang
- Pelat Lantai
- Balok dan Kolom
- Pondasi
- Pembebanan Struktur
- Beban Mati (Dead Load)
- Beban Hidup (Live Load)
- Beban Notional
- Respon Spektrum Desain Gempa
- Faktor Keutamaan Struktur (I)
- Faktor Reduksi Gempa
- Kombinasi Pembebanan
Definisi profil balok dan kolom untuk model SRPMK dengan konstruksi sistem ganda dengan dinding geser pelat baja (SPSW) dan SRPMK dengan dinding geser beton bertulang dapat dilihat pada Tabel 3.1. Bobot mati diartikan sebagai beban gravitasi, berat komponen bahan bangunan dapat ditentukan dengan peraturan yang berlaku di Indonesia yaitu SNI 1727:2013 dan beban minimum Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Bangunan Gedung (PPIUG) 1983, untuk satuan berat bahan yang ditunjukkan pada tabel 3.2 dan tabel 3.3. Tabel 3.8 memperlihatkan hasil rekapitulasi beban berdasarkan beban yang dimasukkan pada ETABS Ver.
Spektrum respons akselerasi disajikan pada Tabel 3.9 dan grafik respons spektrum respons diplot di Microsoft Excel pada Gambar 3.2 di bawah ini. Menurut SNI menurut Tabel 2.5 pemilihan nilai faktor prioritas berdasarkan kategori risiko dengan fungsi gedung perkantoran risiko kategori I, dengan demikian diperoleh nilai faktor prioritas (Ie) pada Tabel 2.6 . Rancangan bangunan direncanakan dengan sistem ganda, dimana nilai faktor reduksi gempa untuk kedua model yaitu dinding geser pelat baja (SPSW) dan dinding geser beton bertulang berdasarkan SNI 1726:2012 menurut Tabel 2.7, dapat dilihat pada Tabel 3.10 dan Tabel 3.11.
Model 1
75 Rencana konstruksi bangunan pada model 1 dapat dilihat pada gambar 3.3, dimana dinding geser pelat baja dimodelkan dengan arah X dan Y pada bagian luar bangunan diantara deretan kolom. Analisis jumlah varians respons menurut metode Complete Quadratic Combination (CQC) atau Square Root of the Sum of Squares (SRSS) harus mencakup jumlah varians yang cukup untuk mencapai varians gabungan partisipasi massa minimal 90 persen dari massa aktual di masing-masing arah horizontal ortogonal dari respons yang dipertimbangkan oleh model. Persentase nilai periode yang menentukan jenis perhitungan menggunakan CQC atau SRSS dapat dilihat pada Tabel 3.15.
Analisis menggunakan metode gabungan akar kuadrat (Square Root of the Sum of Squares/SRSS) ditunjukkan pada Tabel 3.15, karena nilai rata-rata periode yang diperoleh memiliki waktu getar yang berdekatan, perbedaannya lebih besar dari 15%. Jadi menurut peraturan SNI subbab 2.4.2 periode dasar (T) yang digunakan memiliki nilai batas maksimum dan minimum seperti yang dijelaskan pada Persamaan. Pemilihan nilai C di atas dilakukan karena nilai C yang dihitung berada di antara C minimum dan C maksimum.
Model 2
Analisis Respon Spektrum Model 2
Nilai gaya geser dasar nominal untuk analisis statik ekuivalen dan respons spektrum tercantum dalam Tabel 4.1 dan Tabel 4.2. Analisis spektrum respon nilai CsW dan nominal base shear force (Vt) dapat dilihat pada Tabel 4.1 dan 4.2. Hasil pengecekan ketidakteraturan kekakuan tingkat lunak pada arah x dan y untuk Model 1 disajikan pada Tabel 4.8 dan 4.9.
Hasil pengendalian desain SCWB (Strong Column Weak Beam) dapat dilihat pada tabel 4.15 berikut ini. Nilai gaya geser dasar nominal untuk analisis ekuivalen statis dan respons spektrum tercantum pada Tabel 4.17 dan Tabel 4.18. Nilai gaya geser pada setiap lantai yang diperoleh dari perhitungan statik ekivalen arah X dan Y model 2 ditunjukkan pada Tabel 4.20.
Nilai CsW dan analisa spektrum respon gaya geser dasar nominal (Vt) dapat dilihat pada Tabel 4.17 dan 4.18. Hasil desain kendali Model 2 SCWB (Strong Column Weak Beam) dapat dilihat pada Tabel 4.31 berikut ini.
Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa dinding geser berperan penting dalam menahan beban gempa pada struktur bangunan, dinding geser pelat baja pada model 1 menghasilkan penyerapan energi yang cukup baik dengan pelat tipis dibandingkan model 2, dan penggunaan dinding geser. bahan dapat mempengaruhi kekakuan dan kinerja struktur. Dalam pemodelan penelitian ini, penulis tidak memperhitungkan aspek sambungan konstruksi dan tidak memperhitungkan komponen struktur seperti: tulangan tangga, serta tulangan dinding geser beton bertulang. dengan kondisi data di lapangan. . Fatchurrohman (2012) Kajian perilaku dinding geser beton bertulang dan dinding geser pelat baja dengan gaya dorong nonlinier pada analisis statik.
2016) Analisis Komparatif Konstruksi Gedung Tertinggal Tanpa Dinding Geser dan Pemodelan Posisi Dinding Geser Pada Daerah Seismik Tinggi. Reduksi beban hidup untuk masing-masing jenis beban pada tiap lantai menggunakan faktor reduksi terbesar (beban dengan reduksi terkecil). Berat total beban hidup tangga dijadikan beban terpusat dengan bantuan program SAP 2000 v.14 dan hasil reaksi penurunannya disajikan pada Tabel A7.
