Tugas Akhir. Pendidikan sarjana Teknik Sipil. Disusun oleh : DESER CHRISTIAN WIJAYA

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Tugas Akhir. Pendidikan sarjana Teknik Sipil. Disusun oleh : DESER CHRISTIAN WIJAYA"

Liana Kurnia
6 tahun lalu
Tontonan:

KAJIAN PERBANDINGAN PERIODE GETAR ALAMI FUNDAMENTAL BANGUNAN MENGGUNAKAN PERSAMAAN EMPIRIS DAN METODE ANALITIS TERHADAP BERBAGAI VARIASI BANGUNAN JENIS RANGKA BETON PEMIKUL MOMEN Tugas Akhir Diajukan

1 KAJIAN PERBANDINGAN PERIODE GETAR ALAMI FUNDAMENTAL BANGUNAN MENGGUNAKAN PERSAMAAN EMPIRIS DAN METODE ANALITIS TERHADAP BERBAGAI VARIASI BANGUNAN JENIS RANGKA BETON PEMIKUL MOMEN Tugas Akhir Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian Pendidikan sarjana Teknik Sipil Disusun oleh : DESER CHRISTIAN WIJAYA SUB JURUSAN STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

2 LEMBAR PENGESAHAN KAJIAN PERBANDINGAN PERIODE GETAR ALAMI FUNDAMENTAL BANGUNAN MENGGUNAKAN PERSAMAAN EMPIRIS DAN METODE ANALITIS TERHADAP BERBAGAI VARIASI BANGUNAN JENIS RANGKA BETON PEMIKUL MOMEN TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat dalam menempuh Colloqium Doctum/ Ujian Sarjana Teknik Sipil Dikerjakan oleh: DESER CHRISTIAN WIJAYA Pembimbing Ir. Daniel Rumbi Teruna, MT NIP: Penguji I Penguji II Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan Ir.Besman Surbakti,MT NIP: NIP: Mengesahkan: Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik, Prof.Dr.Ing. Johannes Tarigan NIP: BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

3 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan anugrah, berkat dan karunia-nya hingga terselesaikannya tugas akhir ini dengan judul Kajian perbandingan periode getar alami fundamental bangunan menggunakan persamaan empiris dan metode analitis terhadap berbagai variasi bangunan jenis rangka beton pemikul momen. Tugas akhir ini disusun untuk diajukan sebagai syarat dalam ujian sarjana teknik sipil bidang studi struktur pada fakultas teknik Medan. Penulis menyadari bahwa isi dari tugas akhir ini masih banyak kekurangannya. Hal ini disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahaman penulis. Untuk penyempurnaannya, saran dan kritik dari bapak dan ibu dosen serta rekan mahasiswa sangatlah penulis harapkan. Penulis juga menyadari bahwa tanpa bimbingan, bantuan dan dorongan dari berbagai pihak, tugas akhir ini tidak mungkin dapat diselesaikan dengan baik. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orang tua yang senantiasa penulis cintai yang dalam keadaan sulit telah memperjuangkan hingga penulis dapat menyelesaikan perkuliahan ini. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada : 1. Bapak Ir. Daniel Rumbi Teruna, MT selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberikan saran dan bimbingan.

4 2. Bapak Prof.Dr.Ing. Johannes Tarigan selaku dosen pembanding yang telah memberikan kritikan dan nasehat yang membangun dan selaku Ketua Departemen teknik sipil USU. 3. Bapak Ir. Besman Surbakti, MT selaku dosen pembanding yang telah memberikan kritikan dan nasehat yang membangun. 4. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU. 5. Kedua orang tua penulis yang turut mendukung segala kegiatan akademis penulis. 6. Teman-teman yang telah memberikan semangat kepada penulis, senior stambuk 06, 07, 08, dan khususnya senior stambuk 04 Erwin, dan adik-adik stambuk 10 yang memberikan dukungan serta info mengenai kegiatan sipil. 7. Para pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU atas ketersediannya untuk mengurus administrasi Tugas akhir ini. Walaupun dalam menyusun Tugas akhir ini penulis telah berusaha untuk mengkaji dan menyampaikan materi secara sistematis dan terstruktur, tetapi tentunya Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Kritik dan saran yang membangun tentulah sangat penulis harapkan di kemudian hari. Medan, April 2013 Penulis

5 ABSTRAK Penyusunan tugas akhir ini bertujuan untuk mengkaji perbandingan periode getar fundamental bangunan yang didapatkan dari persamaan empiris terhadap periode getar bangunan hasil analitis menggunakan program terhadap berbagai variasi parameter bangunan jenis rangka beton pemikul momen. Persamaan empiris untuk menghitung periode getar bangunan merupakan pendekatan sederhana yang terdapat dalam sejumlah peraturan. Sementara, periode hasil analisis bisa saja berbeda dengan periode dari persamaan empiris sebab terdapat berbagai variabel yang tidak terdapat di dalam variabel persamaan empiris. Pembahasan dalam tugas akhir ini, memberikan penjabaran hasil-hasil analisis terhadap berbagai variasi portal bangunan. Periode hasil analisis dari program kemudian dibandingkan dengan periode yang didapatkan dari persamaan empiris. Hasil tersebut kemudian ditampilkan dalam bentuk tabel beserta deviasi periodenya. Kata Kunci : Periode Getar Fundamental, Persamaan Empiris, Deviasi Periode

6 DAFTAR ISI Lembar Pengesahan... Kata Pengantar... i Abstrak... iii Daftar Isi... iv Daftar Tabel... vi Daftar Gambar... vii Daftar Notasi... ix BAB I Pendahuluan Latar Belakang Masalah Perumusan Masalah Maksud dan Tujuan Pembatasan Masalah Metodologi Penulisan BAB II Tinjauan Pustaka Definisi Beban Dinamik Perbedaan Antara Beban Statik dan Beban Dinamik Pengaruh Beban Gempa Terhadap Struktur Derajat Kebebasan (Degree of Freedom, DOF) Prinsip Bangunan Geser (Shear Building) Persamaan Diferensial Pada Struktur SDOF... 20

7 2.7 Dinamik Karakteristik Struktur Bangunan Persamaan Diferensial Gerakan Struktur MDOF Getaran Bebas Pada Struktur MDOF BAB III APLIKASI Pemodelan Struktur BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN Analisis Struktur Pembahasan Hasil Analisis Struktur BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran Daftar Pustaka... x

8 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 : Periode dan Frekuensi Portal 1 a Tabel 4.2 : Periode dan Frekuensi Portal 1 b Tabel 4.3 : Periode dan Frekuensi Portal 1 c Tabel 4.4 : Periode dan Frekuensi Portal 2 a Tabel 4.5 : Periode dan Frekuensi Portal 2 b Tabel 4.6 : Periode dan Frekuensi Portal 2 c Tabel 4.7 : Periode dan Frekuensi Portal Tabel 4.8 : Periode dan Frekuensi Portal 4 a Tabel 4.9 : Periode dan Frekuensi Portal 4 b Tabel 4.10 : Periode dan Frekuensi Portal 5 a Tabel 4.11 : Periode dan Frekuensi Portal 5 b Tabel 4.12 : Periode dan Frekuensi Portal 6 a Tabel 4.13 : Periode dan Frekuensi Portal 6 b Tabel 4.14 : Periode dan Frekuensi Portal 7 a Tabel 4.15 : Periode dan Frekuensi Portal 7 b Tabel 4.16 : Periode dan Frekuensi Portal 7 c Tabel 4.17 : Periode dan Frekuensi Portal 7 d... 83

9 Tabel 4.18 : Deviasi Periode Portal Parameter Tabel 4.19 : Deviasi Periode Portal Parameter Tabel 4.20 : Deviasi Periode Portal Parameter Tabel 4.21 : Deviasi Periode Portal Parameter Tabel 4.22 : Deviasi Periode Portal Parameter Tabel 4.23 : Deviasi Periode Portal Parameter Tabel 4.24 : Deviasi Periode Portal Parameter

10 DAFTAR GAMBAR Gambar.1.1 : Portal Kategori Gambar.1.2 : Portal Kategori Gambar.1.3 : Portal Kategori Gambar.1.4 : Portal Kategori Gambar.1.5 : Portal Kategori Gambar.1.6 : Portal Kategori Gambar.1.7 : Portal Kategori Gambar.2.1 : Gaya Inersia Gambar.2.2 : Pemodelan Struktur SDOF Gambar.2.3 : Momen Kolom dan Balok akibat Simpangan y(t) Gambar.2.4 : Kekakuan Kolom Jepit-jepit dan Jepit-sendi Gambar.2.5 : Pegas Paralel dan Pegas Seri Gambar.2.6 : Struktur 3-DOF, Model Matematik dan Free Body Diagram Gambar.2.7 : Bangunan 2-DOF dan Model Matematik Gambar.2.8 : Normal Modes Gambar.3.1 : Portal 1 a Gambar.3.2 : Portal 1 b... 44

11 Gambar.3.3 : Portal 1 c Gambar.3.4 : Portal 2 a Gambar.3.5 : Portal 2 b Gambar.3.6 : Portal 2 c Gambar.3.7 : Portal Gambar.3.8 : Portal 4 a Gambar.3.9 : Portal 4 b Gambar.3.10 : Portal 5 a Gambar.3.11 : Portal 5 b Gambar.3.12 : Portal 6 a Gambar.3.13 : Portal 6 b Gambar.3.14 : Portal 7 a Gambar.3.15 : Portal 7 b Gambar.3.16 : Portal 7 c Gambar.3.17 : Portal 7 d Gambar.4.1 : Hasil Analisis Portal 1 a Gambar.4.2 : Hasil Analisis Portal 1 b Gambar.4.3 : Hasil Analisis Portal 1 c... 68

12 Gambar.4.4 : Hasil Analisis Portal 2 a Gambar.4.5 : Hasil Analisis Portal 2 b Gambar.4.6 : Hasil Analisis Portal 2 c Gambar.4.7 : Hasil Analisis Portal Gambar.4.8 : Hasil Analisis Portal 4 a Gambar.4.9 : Hasil Analisis Portal 4 b Gambar.4.10 : Hasil Analisis Portal 5 a Gambar.4.11 : Hasil Analisis Portal 5 b Gambar.4.12 : Hasil Analisis Portal 6 a Gambar.4.13 : Hasil Analisis Portal 6 b Gambar.4.14 : Hasil Analisis Portal 7 a Gambar.4.15 : Hasil Analisis Portal 7 b Gambar.4.16 : Hasil Analisis Portal 7 c Gambar.4.17 : Hasil Analisis Portal 7 d Gambar.4.18 : Portal Parameter Gambar.4.19 : Portal Parameter Gambar.4.20 : Portal Parameter Gambar.4.21 : Portal Parameter

13 Gambar.4.22 : Portal Parameter Gambar.4.23 : Portal Parameter Gambar.4.24 : Portal Parameter

14 DAFTAR NOTASI F I = Gaya Inersia (N) F D = Gaya Redaman (N) F S = Gaya Pegas (N) m = Massa (kg) c = Redaman (kg.s/cm) k = Kekakuan (kg/cm) ӱ = Percepatan (cm/s 2 ) ẏ = Kecepatan (cm/s) y = Perpindahan (cm) M = Momen (KNcm) E = Modulus Elastisitas bahan (MPa) I = Inersia Penampang (cm 4 ) h = Tinggi tingkatan lantai (cm) l = Panjang batang/bentang (cm) A = Amplitudo (cm) ω = Frekuensi sudut (rad/s) t = waktu (s) T = Periode Getar Struktur (s)

15 Ø = Ordinat θ = Rotasi (rad) u = komponen perpindahan elemen dalam arah x (cm) v = komponen perpindahan elemen dalam arah y (cm

dokumen-dokumen yang mirip

APLIKASI METODE RESPON SPEKTRUM DENGAN METODE TEORITIS DENGAN EXCEL DIBANDINGKAN DENGAN PROGRAM SOFTWARE

APLIKASI METODE RESPON SPEKTRUM DENGAN METODE TEORITIS DENGAN EXCEL DIBANDINGKAN DENGAN PROGRAM SOFTWARE Tugas Akhir Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi Syarat untuk menempuh ujian sarjana