BAB I PENDAHULUAN. I.1 Latar Belakang Masalah Kebutuhan akan analisis non-linier yang sederhana namun dapat

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Masalah Kebutuhan akan analisis non-linier yang sederhana namun dapat meramalkan perilaku seismik suatu struktur secara tepat semakin meningkat. Analisis dinamis non-linier riwayat waktu yang merupakan analisis yang paling tepat mencerminkan perilaku seismik dari suatu struktur, merupakan analisis yang rumit dan harganya berupa program komputer yang menyediakan fasilitas ini dengan keterbatasan keterbatasannya. Analisis statis non- linier pushover (ATC 40, 1997) yang merupakan analisis non-linier yang cukup sederhana, diharapkan mampu menjawab kebutuhan tersebut. Dasar dari analisis pushover ini sederhana, yaitu dengan memberi suatu pola beban statis tertentu dalam arah lateral pada pusat massa tiap lantai dari suatu bangunan. Penambahan beban dilakukan secara incremental sampai keruntuhan elemen struktur tercapai atau mencapai target displacement tertentu. Penelitian ini merupakan pengembangan dari penelitian-penelitian sebelumnya, tetapi dengan pembeban gempa dua arah yang saling tegak lurus, pembebeban gempa dua arah ini dilakukan karena pada kenyataannya gempa yang terjadi mempunyai dua komponen arah yang saling tegak lurus dan tidak dapat diramalkan arah datangnya. Analisis dilakukan secara tiga dimensi dengan program ETABS versi untuk analisis statik non-linier pushover dan pogram SAP versi 10. untuk analisis dinamik non linier riwayat waktu. Data output

2 yang digunakan membandingkan kedua analisis tersebut adalah kurva kapasitas, posisi sendi plastis atau pola kerusakan struktur, simpang antar tingkat, dan tingkat kinerja seismik struktur. I.2 Perumusan Masalah Apakah analisis statik non linier pushover dapat secara rasional dan cukup tepat meramalkan perilaku inelastik suatu struktur yang simetris akibat pembebanan gempa dua arah yang ditinjau secara tiga dimensi bila dibandingkan dengan analisis dinamis non linier riwayat waktu? I.3 Tujuan Penelitian Mengetahui kekurangan hasil analisis statik non-linier pushover terhadap analisis dinamis dan non-linier riwayat waktu di dalam menggambarkan perilaku seismik struktur yang simetris secara tiga dimensi ketika mengalami pembebanan gempa dua arah. I.4 Manfaat Penelitian Dengan adanya penelitian ini, diharapkan dapat diketahui keakuratan hasil analisis statik non-linier pushover terhadap analisis dinamis non-linier riwayat waktu ketika mengalami pembebanan gempa dua arah. Bila hasil dari analisis pushover ini masih cukup tepat di dalam menggambarkan perilaku inelastik

3 struktur yang simetris ketika mengalami pembebanan gempa dua arah, maka analisis ini dapat dipergunakan sebagai salah satu alternatif yang baik untuk mengetahui perilaku inelastik struktur yang simetris. Hal memberikan keuntungan karena penggunaan analisis pushover ini lebih sederhana dan lebih praktis, bila dibandingkan dengan analisis dinamis non-linier riwayat waktu. I.5 Ruang Lingkup Pembahasan Dalam penelitian ini ditinjau 2 bangunan yaitu bangunan struktur rangka beton bertulang simetris 6 dan 10 tingkat, direncanakan dengan metode Daktilitas penuh. Denah bangunan ditunjukan dalam Gambar 1.1. sedangkan dimensi elemen struktur ditabulasikan pada tabel 1.1. Gambar 1.1 Penampang dari Model Komputer Bangunan yang Ditinjau Tabel 1.1 Dimensi Elemen Struktur dari Bangunan yang Ditinjau

4 KETERANGAN 6 TINGKAT 10 TINGKAT Luas Bangunan 24 x 24 m 2 24 x 24 m 2 Tinggi Bangunan 6 Tingkat, 12 m 10 Tingkat, 35 m Tinggi antar Tingkat 3,5 m 3,5 m Balok Induk 0,4 x 0.6 m 2 0,4 x 0.6 m 2 Kolom 0,5 x 0,5 m 2 0,7 x 0,7 m 2 Plat lantai Tebal =0,12 m Tebal =0,12 m Mutu Beton (fc ) 30 MPa 30 MPa Tulangan Longitudinai (fy) 400 MPa 400 MPa Sengkang (fy) 240 MPa 240 MPa Peraturan-peraturan yang Digunakan : Asian Concrete Model code Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Gedung, Konsep Ke-5 SNI Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk bangunan Gedung, SKSNI T disesuaikan dengan SNI 03. Beban - beban yang Bekerja dalam Desain Struktur : Beban Mati Beban Hidup : Berat sendiri struktur : Beban hidup lantai Beban Gempa statik ekuivalen disesuaikan dengan standar perencanaan ketahanan Gempa untuk Struktur Gedung, konsep ke -5 SNI

5 Analisis yang dipakai dalam Meramalkan Perilaku Seismik Struktur : Analisis dinamis non-linier riwayat waktu, dengan program SAP versi 10. Dilakukan pembebanan gempa dua arah pada analisis dinamis non-linier riwayat waktu. o Gempa dua arah yang dipakai adalah gempa El Centro 18 Mei 1940 komponen North-South dan komponen East-West. Kedua komponen gempa tersebut ke -5 SNI , dengan periode ulang 27,67,135,260,500dan 1050 tahun o Pembebanan gempa modifikasi dua arah yang selalu saling tegak lurus ini dilakukan sejajar dengan permukaan tanah (gempa horizontal). o Perbandingan besar kedua gempa modifikasi tersebut sama dengan perbandingan peak ground acceleration dari gempa aslinya, yakni o Pembebanan gempa modifikasi dilakukan dalam arah sudut pembebanan dan 45 0, berlawanan arah jarum jam terhadap sumbu global bangunan. Hal ini dilakukan mengingat bahwa arah terjadinya gempa tidak dapat diramalkan. Analisis statik non-linier pushover, dengan program ETABS versi 9.0.7, dengan langkah-langkah yang akan dijelaskan pada Bab 2. - Dilakukan pembebanan lateral satu arah dengan pola beban statik ekuivalen. Arah pembebanan adalah searah sumbu utama bangunan

6 - Letak sendi plastis di asumsikan pada tepi muka kolom maupun tepi muka balok - Untuk balok, jenis hinge properties yang dipakai ialah Momen M, yang berarti sendi plastis hanya terjadi karena momen searah sumbu lokal 3 (lihat gambar -1.2) - Untuk kolom, jenis hinge properties yang dipakai ialah P-M2-M3 yang berarti sendi plastis terjadi karena interaksi aksial dengan momen searah sumbu lokal 2 dan momen sumbu lokal 2 (lihat gambar 1.3) Gambar 1.2 Posisi sumbu Lokal dari Balok Struktur

7 Gambar 1.3 Posisi Sumbu Lokal dari Kolom Struktur I.6 Metodologi Penelitian Langkah-langkah penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Perumusan masalah, penetuan tujuan dan ruang lingkup penelitian 2. Peninjauan Pustaka 3. Pembuatan model komputer bangunan, dengan rincian sebagai berikut : a. Pembuatan struktur rangka beton bertulang simetris 6 dan 10 tingkat b. Perencanaan Struktur c. Analisis perilaku seismik terhadap bangunan tersebut. d. Pembandingan hasil dari kedua analisisi diatas berdasarkan kurva kapasitas, posisi sendi plastis atau pola kerusakan struktur, struktur, simpangan antar tingkat, dan tingkat kinerja seismik struktur.

8 4. Penarikan kesimpulan berdasarkan evaluasi hasil kedua analisis diatas.