COVER, HAL PENGESAHAN dll MUHAMMAD TARUNA.docx

Ade Faisal selaku pembimbing I dan penguji sekaligus ketua Prodi Teknik Sipil yang telah membimbing dan memberikan arahan kepada penulis dalam penyelesaian proyek akhir ini. Fahrizal Zulkarnain, selaku Dosen Pembanding II, yang telah banyak memberikan koreksi dan saran kepada penulis dalam penyelesaian proyek akhir ini.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Latar Belakang
Rumusan Masalah
Ruang Lingkup
Tujuan Penelitian
Sistematika Penulisan

Nilai gaya geser konstruksi pada tiap lantai 83 Tabel 4.21 Nilai CsW berdasarkan analisis statik ekuivalen 84 Tabel 4.22 Nilai lendutan konstruksi pada kinerja batas ultimit. 103 Tabel 4.48 Nilai gaya geser konstruksi pada tiap lantai 104 Tabel 4.49 Nilai CsW berdasarkan analisis statik ekuivalen 105 Tabel 4.50 Nilai lendutan konstruksi pada kinerja batas ultimit.

Gambar 1.1: Peta zonasi gempa di Indonesia.

PENDAHULUAN

Dari hasil evaluasi pemodelan struktur beton bertulang dengan sistem rangka pemikul momen khusus (SRPMK), diharapkan tugas akhir ini dapat memberikan manfaat untuk menambah pengetahuan dalam pemodelan struktur yang mengikuti aturan/standarisasi SNI, dan tidak perencanaan dengan batasan-batasan yang terdapat dalam tugas akhir ini, serta untuk mengetahui pengaruh beban gempa berulang dengan periode ulang gempa 2475 tahun pada bangunan gedung yang dirancang berdasarkan SNI 1726:2012 di wilayah Banda Aceh bila diterapkan pada kondisi tanah ringan.

TINJAUAN PUSTAKA

PEMODELAN STRUKTUR

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Umum

Bab ini mencakup teori-teori dasar dan syarat-syarat yang berkaitan dengan perencanaan struktur gedung yang akan dianalisis, seperti struktur beton bertulang, teori gempa, sistem struktur tahan gempa, tata cara perencanaan gedung tahan gempa berdasarkan SNI dan teori-teori lain yang terkait. terkait dengan perhitungan atau analisis data yang diperlukan dalam proyek kelulusan ini.

Teori Gempa

Mekanisme Gempa Bumi

Gempa Dekat
Gempa Jauh

Gempa bumi buatan manusia adalah gempa bumi yang disebabkan oleh aktivitas manusia seperti dinamit, bom, dan ledakan nuklir. Oleh karena itu, getaran gempa tektonik merupakan gempa yang paling merusak.

Gambar 2.1: Jenis-jenis pertemuan dua lempeng tektonik, a) pertemuan divergen;

Struktur Beton Bertulang

Portal/Rangka Pemikul Momen

Jika dirancang dengan baik, struktur portal dapat menjadi struktur ulet dengan loop histeresis pada engsel plastis yang stabil, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.5, dan dapat memberikan sistem pengekangan/kekakuan yang memadai. Struktur portal yang terlalu fleksibel dapat menyebabkan penyimpangan antar level yang relatif besar, terutama pada level yang lebih rendah.

Gambar 2.4: Histeresis di sendi plastis yang stabil (Pawirodikromo, 2012).

Konsep Perencanaan Bangunan Tahan Gempa

Kekuatan (Strength)
Kekakuan (Stiffness)
Stabilitas (Stability)

Konsep Strong Column Weak Beam
Jenis-jenis Struktur Penahan Beban Gempa

Untuk struktur yang relatif kaku, kriteria kekuatan dicirikan oleh tegangan material yang terjadi sedangkan defleksi relatif kecil (akibat struktur yang kaku). Dalam struktur yang fleksibel, kriteria yang menentukan sudah menjadi kontrol perpindahan, yaitu nilai defleksi yang terjadi.

Gambar 2.7: Balok-kolom struktur beton bertulang (Murty dkk., 2009).

Model Histeresis untuk Kurva Backbone

Momen Puncak (Mc)
Rotasi Leleh ( θ y )
Rotasi pada saat Runtuh/ Post-capping rotation (θ pc )

Kedua-dua sistem harus direka bentuk untuk menyokong keseluruhan beban sisi bersama-sama dengan memberi perhatian kepada interaksi antara sistem kerangka galas momen dan dinding ricih. Sistem ini adalah interaktif kerangka sokongan konkrit bertetulang biasa dan dinding ricih konkrit bertetulang biasa.

Gambar 2.10: Model Histeresis perilaku monotonik dan siklik (Haselton, 2008).

Daktilitas

Daktilitas Tegangan (Strain Ductility)
Daktilitas Lendutan (Displacement Ductility)
Daktilitas Lengkungan (Curvature Ductility)
Daktilitas Rotasi (Rotation Ductility)
Peta Wilayah Gempa
Klasifikasi Situs
Percepatan Tanah Puncak
Respon Spektrum
Kategori Desain Seismik
Struktur Penahan Beban Gempa
Perioda Alami Struktur
Gaya Geser Dasar Seismik
Stuktur Bangunan Gedung Beraturan dan Tidak Beraturan

Ketidakberaturan Horizontal
Ketidakberaturan Vertikal

Pengaruh P-delta
Torsi
Metode Analisis

Metode Analisa Riwayat Waktu

Pembebanan dan Kombinasi Pembebanan

Kategori desain seismik ditentukan oleh kategori risiko struktur yang ditinjau (I-IV) dan nilai parameter seismik tempat dimana struktur atau bangunan akan dibangun (SDS dan SD1), seperti ditunjukkan pada tabel 2.7 dan 2.8. Struktur yang didesain untuk kategori desain seismik seperti yang tercantum pada tabel 2.13 harus memenuhi persyaratan pada butir-butir yang disebutkan pada tabel.

Gambar 2.12: PGA, Gempa maksimum yang dipertimbangkan rata-rata geometrik (MCE G ), kelas situs SB (SNI 1726:2012)

Umum

Desain Respon Spektrum Periode Gempa 475 Tahun
Desain Respon Spektrum Periode Gempa 2475 Tahun

Langkah-langkah yang akan dilakukan untuk membuat desain spektrum respon gempa dapat dilakukan sebagai berikut. Koefisien Fa yang ditunjukkan pada Tabel 2.5 ditentukan berdasarkan beberapa parameter yaitu nilai Ss yang ditunjukkan pada Gambar 2.14 dan berdasarkan jenis tanah lunak. Koefisien Fv yang ditunjukkan pada Tabel 2.6 ditentukan berdasarkan beberapa parameter yaitu nilai S1 yang ditunjukkan pada Gambar 2.13 dan berdasarkan jenis tanah lunak.

Untuk periode lebih besar dari atau sama dengan T0 dan kurang dari atau sama dengan Ts, spektrum respons desain Sa sama dengan SDS. 56 Koefisien Fv pada tabel 2.6 ditentukan berdasarkan beberapa parameter yaitu nilai S1 yang ditunjukkan pada gambar 2.13 dan berdasarkan jenis tanah lunak.

Pemodelan Struktur

Data Perencanaan Struktur
Pemodelan Struktur Gedung

Dimensi Penampang Model 1 ( 5 lantai )
Dimensi Penampang Model 2 ( 10 lantai )

Dimensi Pelat
Pusat Massa dan Kekakuan
Faktor Keutamaan Struktur (I e )

Terlihat pada Gambar 3.3 bahwa spektrum respon gempa desain yang dihasilkan pada standar seismik SNI 1726:2012 memiliki nilai 0,229 untuk spektrum respon percepatan desain dalam periode pendek, dan 1,575 untuk parameter percepatan desain dalam periode 1 detik. . Pada Tugas Akhir ini, struktur gedung yang direncanakan adalah struktur beton bertulang dengan sistem rangka pemikul momen khusus. Pelat lantai yang digunakan dalam pemodelan struktur ini telah diperhitungkan dan disesuaikan dengan ketentuan yang ditentukan dalam peraturan SNI 2847:2013.

Pada tugas akhir ini, struktur yang direncanakan adalah bangunan beraturan, sehingga massa dan kekakuan bangunan terletak di tengah bidang pada sumbu x dan y. Berdasarkan SNI digunakan untuk nilai faktor prioritas berdasarkan kategori risiko sesuai tabel 2.3 bab 2 dengan fungsi gedung perkantoran pada kategori risiko II, dari penetapan tersebut diperoleh nilai faktor prioritas (Ie) = II, pada tabel 2.4 BAB 2.

Gambar 3.4: a) Denah struktur Model 1; b) Tinggi lantai Model 1;

Analisis Struktur

Analisis Dinamik Struktur Linear

Pembebanan Pada Struktur
Kombinasi Pembebanan
Analisis Respon Spektrum Ragam
Ground Motion Records (Data Rekaman Gempa)

Analisis Dinamik Struktur Nonlinear

Analisis Respon Riwayat Waktu
Kapasitas Rotasi

Gempa Berulang

Data rekaman gempa diperoleh dari situs resmi Pacific Earthquake Engineering Research (PEER) Next Generation Attenuation (NGA). Saat mengumpulkan rekaman data gempa melalui PEER NGA, diperlukan data tentang spektrum respons desain bangunan yang direncanakan. Data rekaman seismik yang diperoleh dari PEER NGA berupa 10 rekaman data pulsa seismik dengan periode seismik 475 tahun seperti terlihat pada Tabel 3.5 dan 10 rekaman pulsa seismik dengan periode seismik 2475 tahun pada Tabel 3.6.

Data gempa yang terekam selanjutnya digunakan sebagai input program RUAUMOKO2D untuk analisis inelastis nonlinear dengan menggunakan metode time history response. Gempa berulang yang digunakan dalam analisis ini merupakan data gempa masukan yang dibuat dengan menggabungkan satu gempa dengan gempa lainnya.

Tabel 3.3: Beban hidup pada lantai dan atap struktur berdasarkan SNI 1727-2013.

Tinjauan Umum

Hasil Analisa Model 1

Analisa Respon Spektrum Ragam

Koreksi Faktor Redundansi
Koreksi Skala Simpangan Antar Tingkat
Nilai Simpangan Gedung
Kontrol Ketidakberaturan Kekakuan Tingkat Lunak (Soft Story) Berdasarkan SNI 1726:2012, kekakuan tingkat lunak (soft story) didefinisikan

Nilai gaya geser dasar nominal untuk analisis ekuivalen statis dan respons spektrum diberikan pada Tabel 4.3 dan Tabel 4.4. Dari Tabel 4.5, gaya geser pada lantai 5 dengan redundansi 1 tidak memenuhi persyaratan lebih besar dari 35 persen gaya geser dasar. Nilai V1 dan analisis spektrum respon gaya perpindahan basis nominal (Vt) dapat dilihat pada Tabel 4.7 dan Tabel 4.4.

77 Berdasarkan Tabel 4.8, semua deviasi antar level memenuhi persyaratan, yaitu lebih kecil dari Δa (deviasi antar level yang diizinkan). Hasil pemeriksaan ketidakteraturan tingkat kekakuan lunak pada arah x dan y untuk model 1 ditunjukkan pada Tabel 4.9 dan 4.10.

Tabel 4.2: Hasil selisih persentase nilai perioda.

STOR

Analisa Respon Spektrum Ragam

Koreksi Gempa Dasar Nominal
Gaya Geser pada Setiap Lantai

Tabel 4.15 menunjukkan persentase nilai periode yang menentukan jenis perhitungan menggunakan CQC atau SRSS. Nilai gaya geser pada tiap lantai yang diperoleh dari pemodelan struktur dengan menggunakan Program Analisis Struktural dapat dilihat pada Tabel 4.20. Nilai V1 dan analisis spektrum respons geser basis nominal (Vt) dapat dilihat pada Tabel 4.21 dan 4.18.

Berdasarkan tabel 4.22, kontrol deviasi antar level memenuhi persyaratan, yaitu kurang dari Δa (selisih level clearance). Hasil pengecekan ketidakteraturan kekakuan tingkat lunak pada arah x dan y untuk Model 2 ditunjukkan pada Tabel 4.22 dan 4.23.

Tabel 4.17: Nilai gaya geser dasar nominal analisa statik ekivalen.

Hasil Analisa Model 3

Pengaruh Efek P-Delta
Pemeriksaan Torsi Tak Terduga

91 Nilai gaya geser dasar nominal untuk analisis ekuivalen statis dan respons spektrum tercantum pada Tabel 4.31 dan Tabel 4.32. Nilai gaya geser pada tiap lantai yang diperoleh dari pemodelan struktur dengan menggunakan Program Analisis Struktural dapat dilihat pada Tabel 4.34 berikut ini. Nilai V1 dan analisis spektrum respon gaya geser dasar nominal (Vt) dapat dilihat pada Tabel 4.35 dan Tabel 4.36.

Berdasarkan Tabel 4.36, kontrol deviasi antar level memenuhi persyaratan, yaitu kurang dari Δa (selisih level izin). Hasil kontrol untuk ketidakteraturan kekakuan tingkat lunak dalam arah x dan y untuk Model 3 ditunjukkan pada Tabel 4.37 dan 4.38.

Hasil Analisa Model 4

Nilai Simpangan Gedung
Pengaruh Efek P-Delta
Pemeriksaan Torsi Tak Terduga

Nilai geser dasar nominal untuk analisis ekuivalen statis dan respons spektrum tercantum pada Tabel 4.45 dan Tabel 4.46. Nilai geser pada tiap lantai yang diperoleh dari pemodelan struktur dengan menggunakan program analisis struktur ditunjukkan pada Tabel 4.48 berikut. Nilai V1 dan gaya geser dasar nominal dari analisis spektrum respons (Vt) dapat dilihat pada Tabel 4.49 dan Tabel 4.46.

107 Berdasarkan Tabel 4.50, pengendalian deviasi antar level memenuhi persyaratan, yaitu lebih kecil dari Δa (selisih level izin). Hasil pemeriksaan ketidakteraturan kekakuan bidang lunak pada arah x dan y untuk Model 4 ditunjukkan pada Tabel 4.51 dan 4.52.

Hasil Perbandingan Simpangan dan Gaya Geser pada Keempat Model 1. Perbandingan Simpangan

Perbandingan Gaya Geser

116 Perbedaan gaya geser yang terjadi pada keempat model di atas disebabkan oleh perbedaan massa/berat struktur itu sendiri. Semakin kuat struktur bangunan, semakin pendek periode getarnya dan semakin tinggi frekuensinya, begitu pula sebaliknya.

Hasil Analisa Respon Riwayat Waktu Nonlinear Akibat Gempa Tunggal 1. Model 1

Nilai Simpangan Antar Tingkat Perioda Ulang Gempa 2475 Tahun Nilai simpangan antar tingkat rata-rata analisa nonlinear inelastis berdasarkan
Model 2
Model 3

Nilai simpangan antara rata-rata kadar analisis nonlinier inelastis berdasarkan keluaran RUAOMOKO2D pada tiap lantai dengan periode ulang 2475 tahun dapat dilihat pada Tabel 4.58. Dalam analisis nonlinier ini, struktur bangunan ditinjau secara 2 dimensi dengan mengambil salah satu sisi bangunan. Nilai simpangan antara taraf gempa periode ulang 2475 tahun Nilai simpangan antara taraf rata-rata analisis nonlinier inelastis berdasarkan nilai simpangan antara taraf rata-rata analisis nonlinier inelastis berdasarkan keluaran RUAOMOKO2D pada tiap lantai dengan periode ulang 2475 tahun dapat dilihat pada Tabel 4.59 .

Nilai simpangan antar taraf gempa periode ulang 2475 tahun Nilai simpangan antara taraf rata-rata analisis nonlinier inelastis berdasarkan nilai simpangan rata-rata antar taraf analisis nonlinier inelastis berdasarkan keluaran RUAOMOKO2D pada tiap lantai dengan periode ulang 2475 tahun dapat dilihat pada Tabel 4, 60.

Tabel 4.58: Nilai simpangan antar tingkat rata-rata pada salah satu sisi Model 2 pada tiap lantai dengan perioda ulang gempa 2475 tahun

Hasil Analisa Respon Riwayat Waktu Nonlinear Akibat Gempa Berulang 2

Model 1

Model 2

Model 3
Model 4

Model 1

Model 2

Model 3

Model 4

122 Tabel 4.64: Nilai simpangan antar tingkat pada salah satu sisi Model 4 pada setiap tingkat dengan periode ulang 2475 tahun. Nilai perpindahan antar level pada model 1 dengan periode ulang gempa 2475 tahun menunjukkan nilai terbesar pada gempa berulang 3. Nilai simpangan antar level pada model 2 dengan periode ulang gempa 2475 tahun menunjukkan nilai yang paling besar besar dalam gempa bumi berulang 3.

Nilai perpindahan antar level pada model 3 dengan periode ulang gempa 2475 tahun menunjukkan nilai terbesar pada gempa berulang 2. Nilai perpindahan antar level pada model 4 dengan periode ulang gempa 2475 tahun menunjukkan nilai terbesar pada gempa berulang 3.

Kesimpulan

131 Nilai deviasi antar level pada keempat model menunjukkan nilai yang sangat besar dan melebihi batas deviasi antar level izin. Hal ini terjadi karena pada analisa semua parameter beban material yang tidak linier dan juga respon yang terjadi tidak berbanding lurus dengan beban yang diterapkan, penyimpangan dapat meningkat hingga 5 kali batas yang diperbolehkan atau lebih pada saat beban diterapkan. Analisis nonlinier bersifat inelastis ketika terjadi gempa bumi berulang dengan kala ulang 2475 tahun, hal ini memberikan dampak kehancuran yang sangat parah bahkan bangunan ini pun runtuh dan tidak dapat diperbaiki sama sekali.

Saran

Perhitungan Pembebanan Struktur

Beban Gravitasi A. Lantai Atap
Desain Penulangan Balok Dimensi balok: 40 x 60 cm

Kontrol Desain Balok dan Kolom 1. Cek Dimensi Balok

Cek Dimensi Kolom

Syarat Perioda Struktur

Berdasarkan tabel A.2 periode alami struktur yang digunakan adalah batas periode maksimum yaitu 1,621 karena nilai periode analisis ETABS versi 15 lebih besar dari batas maksimum. Berdasarkan Tabel A.3 periode alami struktur yang digunakan adalah batas periode maksimum yaitu 2,325 karena nilai periode analisis ETABS versi 15 lebih besar dari batas maksimum. Berdasarkan tabel A.4, periode natural struktur yang digunakan adalah batas periode maksimum yaitu 3,005 karena nilai periode analisis ETABS versi 15 lebih besar dari batas maksimum.

Tabel A.2: Kontrol perioda getar alami struktur Model 2.

Perhitungan Tebal Pelat Lantai Dan Pelat Atap 1. Tebal Pelat Lantai

Berat Sendiri Struktur

Berat Sendiri Struktur Model 1

Perhitungan gaya geser dasar dan gaya lateral statis ekuivalen Gaya geser dasar digunakan untuk menghitung gaya lateral statis.

Tabel A.7: Hasil output berat sendiri struktur pemodelan dengan software ETABS versi 15 (Model 3)

Model 1
Model 2
Model 3
Model 4

Berdasarkan Tabel A.10 terlihat bahwa nilai gaya geser lantai 1, nilai geser dasar untuk model 1 adalah 171.667 KN. Berdasarkan Tabel A.12 terlihat bahwa nilai gaya geser pada lantai 1, nilai geser dasar untuk model 2 adalah sebesar 250,467 KN. Berdasarkan Tabel A.16 terlihat bahwa nilai gaya geser pada lantai 1, nilai dasar gaya geser untuk model 3 adalah 310.092 kg.

Karena nilai Cs yang dihitung berada di atas nilai Cs minimum, digunakan Cs minimum yang digunakan. Berdasarkan Tabel A.18 terlihat bahwa nilai gaya geser pada lantai 1, nilai geser dasar untuk Model 4 adalah sebesar 435.551 KN.