BAB IV HASIL DAN ANALISIS Denah Eksisting dan Denah Per Lantai

Transkripsi

1 BAB IV HASIL DAN ANALISIS 4. Denah Gedung Menara Parkson 4.. Denah Eksisting dan Denah Per Lantai Gambar 4. Gambar Eksisting Ketinggian Gedung IV-

2 Gambar 4.2 Denah Lantai Basement 2 (EL ) Gambar 4.3 Denah Lantai Basement 2A (EL ) IV- 2

3 Gambar 4.4 Denah Lantai Basement (EL ) Gambar 4.5 Denah Lantai Basement A (EL ) IV- 3

4 Gambar 4.6 Denah Lantai Basement P (EL ) Gambar 4.7 Denah Lantai Graund (EL ) IV- 4

5 Gambar 4.8 Denah Lantai Uper Graund (EL ) Gambar 4.9 Denah Lantai (EL ) IV- 5

6 Gambar 4.0 Denah Lantai 2 (EL ) Gambar 4. Denah Lantai 3 (EL ) IV- 6

7 Gambar 4.2 Denah Lantai 4- Lantai 6 (EL ) Gambar 4.3 Denah Lantai 7- Lantai 8 (EL ) IV- 7

8 Gambar 4.4 Denah Lantai Atap (EL ) Gambar 4.5 Denah Lantai P Atap (EL ) IV- 8

9 4..2 Permodelan Struktur Permodelan struktur Gedung Menara Parkson ini dilakukan dengan program ETABS V Pemodelan struktur gedung dengan 4 basement + 0 lantai + Atap. 4.2 Konfigurasi Ketinggian Gedung Berdasarkan data-data yang terdapat pada lampiran di dapat ketinggian bangunan sebagai berikut : Tabel 4. Konfigurasi Ketinggian Gedung No Lantai Tinggi Bangunan ( m ) No Lantai Tinggi Bangunan ( m ) Basement Lantai Basement 2A 3.5 Lantai Basement 5. 2 Lantai Basement A Lantai Lantai P 9. 4 Lantai Ground Floor 2. 5 Lantai Lantai UP Lantai Atap Lantai Lantai P Atap Lantai IV- 9

10 4.3 Spesifikasi Material 4.3. Mutu Beton Mutu beton yang digunakan merupakan data data yang sebenarnya sesuai dengan data lampiran proyek. Berikut mutu beton berdasarkan fungsi struktur : Tabel 4.2 Mutu Beton Mutu Beton Mutu Beton Fungsi Fc Ec Fungsi Fc Ec Mpa Mpa Mpa Mpa Balok Induk ,6 Pelat Atap ,9 Balok Anak ,6 Pelat Basement ,9 Kolom ,4 Tangga ,9 Shear Wall ,4 Pelat Lantai ,9 Ec = 4700 Fc Mutu Baja Tulangan Mutu baja yang digunakan merupakan data data yang sebenarnya sesuai dengan data lampiran proyek. Berikut data-data tulangan struktur : Tulangan Utama fy = 400 Mpa Tulangan Geser Baja ulir = 400 Mpa, Baja polos = 240 Mpa Modulus elestisitas Es = Mpa Profil Baja = ASTM A36 IV- 0

11 Baut Struktur = A-325 & A-307 Mutu Las = E-70 xx Data Element Struktur Pelat Lantai Plat lantai yang digunakan pada gedung menara Parkson ini hanya memiliki dua jenis plat lantai yaitu : Pelat Basement Pelat Lantai Tipikal t = 50 mm t = 30 mm Balok Pada gedung menara Parkson ini terdapat dua belas ( 2 ) jenis balok yang selanjutnya digunakan sebagai acuan dalam perhitungan di software ETABS. Berikut table tipe balok dan ukuran balok : Tabel 4.3 Ukuran Balok Tipe Balok Ukuran Balok ( mm ) Tipe Balok Ukuran Balok ( mm ) B 200/300 B7 300/600 B2 200/400 B8 300/650 B3 250/400 B9 300/700 B4 250/500 B0 400/500 B5 300/400 B 400/650 B6 300/500 B2 400/700 IV-

12 Kolom Pada gedung menara Parkson ini terdapat empat belas ( 4 ) jenis kolom yang terdiri dari kolom berbentuk persegi dan kolom berbentuk lingkaran, yang selanjutnya digunakan sebagai acuan dalam perhitungan di software ETABS. Berikut tabel tipe kolom dan ukuran kolom : Tabel 4.4 Ukuran Kolom Tipe Kolom Ukuran Kolom ( mm ) Tipe Kolom Ukuran Kolom ( mm ) K 800/800 K8 300/800 K2 800/800 K9 300/800 K3 750/750 K0 700/700 K4 700/700 K 850 K5 400/900 K2 850 K6 400/800 K3 800 K7 400/800 K Perhitungan Beban Gravitasi 4.4. Beban Mati Beban mati pada bahan bangunan dan komponen gedung digunakan untuk menentukan beban mati pada struktur bangunan : IV- 2

13 Tabel 4.5 Jenis Beban Mati Pada Gedung NO JENIS BEBAN MATI BERAT SATUAN Beton Bertulang 25 kn/m 2 Mortar, spasi 22 kn/m 3 Pasir 6 kn/m 4 Lapisan Aspal 4 kn/m 5 Pasangan Dinding ½ batu 2,5 kn/m 6 Curtain Wall Kaca+Rangka 0,6 kn/m 7 Finishing lantai, marmer 27 kn/m 8 Rangka + plafon 0,2 kn/m 9 Instalasi Plambing ( ME ) 0,25 kn/m 0 Penutup Atap Genteng 0,5 kn/m. Pembebanan Pada Lantai Basement dan Lantai Gedung Beban Mati (Superimposed Deal Load / SDL) Berat pelat sendiri : 0.3m x 25 kn/m = 3,25 kn/m (Untuk Tebal Lantai Gedung) 0.5m x 25 kn/m =3,75kN/m (Untuk Tebal Lantai Basement) Pada Static Load Case, berat pelat sebagai Beban Mati sendiri (DL) dengan faktor skala : sudah terhitung otomatis oleh program ETABS, sehingga tidak dimasukan dalam perhitungan pembebanan gravitasi. a) Pasir (2 cm) : 0.02m x 6 kn/m 3 = 0,32 kn/m 2 b) Spesi (4 cm) : 0.04m x 22 kn/m 3 = 0.88 kn/m 2 IV- 3

14 c) Keramik (2 cm) : 0.02m x 27 kn/m 3 = 0.54 kn/m 2 d) Plafond + Rangka : = 0.2 kn/m 2 e) Instalasi ME : = 0.25 kn/m 2 Total SDL : = 2,9 kn/m 2 Beban Hidup (LL) Berdasarkan (Tabel 4.5). Basement Dasar =,97 kn/m 2 Basement lantai 2-4 =,92 kn/m 2 Lantai Ground = 4,75 kn/m 2 Lantai Uper Ground Lantai 2 = 3,59 kn/m 2 Gedung Perkantoran Lantai 3-8 = 2,4 kn/m 2 2. Pembebanan Pada Lantai Atap Beban Mati (Superimposed Deal Load / SDL) Berat pelat sendiri : 0.0m x 25 kn/m = 2,5 kn/m (Untuk tebal pelat Atap) Pada Static Load Case, berat pelat sebagai Beban Mati sendiri (DL) dengan faktor skala : sudah terhitung otomatis oleh program ETABS, sehingga tidak dimasukan dalam perhitungan pembebanan gravitasi. a) Waterproofing dengan aspal 2 cm : 0.02m x 4 kn/m 3 = 0.28 kn/m 2 b) Plafond + Rangka : = 0.2 kn/m 2 c) Instalasi ME : = 0.25 kn/m 2 IV- 4

15 Total SDL : = 0.73 kn/m 2 Beban Hidup (LL) Berat Pekerja di lantai atap = 96 kg/m 2 = 0,96 kn/m 2 3. Pembebanan pada area mesin lantai atap Beban Mati (Superimposed Deal Load / SDL) Berat pelat sendiri : 0.5m x 2400 kg/m 3 = 360 kg/m 2 (Untuk tebal pelat 50 mm) Pada Static Load Case, berat pelat sebagai Beban Mati sendiri (DL) dengan faktor skala : sudah terhitung otomatis oleh program ETABS, sehingga tidak dimasukan dalam perhitungan pembebanan gravitasi. a) Waterproofing dengan aspal 2 cm : 0.02m x 4 kn/m 3 = 0.28 kn/m 2 b) Plafond + Rangka : = 0.2 kn/m 2 c) Instalasi ME : = 0.25 kn/m 2 d) Berat Chiller (diambil rata-rata) : = 7 kn/m 2 Total SDL = 7.73 kn/m 2 Beban Hidup (LL) Berat Pekerja di lantai atap = 96 kg/m 2 = 0,96 kn/m 2 IV- 5

16 4. Pembebanan pada Balok a. Beban Merata Balok Lantai Dinding pasangan bata ½ batu (tinggi efektif) ( 5,5-0,70 )m x 2,5 kn/m = 2 kn/m b. Beban merata balok lantai upergrount lantai 0 Dinding pasangan bata ½ batu (tinggi efektif) ( 4-0,70 )m x 2,5 kn/m = 8,25 kn/m c. Beban merata balok Lantai Basement 2 s/d Lantai P Dinding pasangan bata ½ batu (tinggi efektif) ( 3-0,60 )m x 2,5 kn/m = 6 kn/m Beban Hidup ( Live Load ) Beban hidup adalah beban yang bekerja pada lantai bangunan tergantung dari fungsi ruang yang digunakan. Berikut lokasi besarnya beban hidup pada lantai bangunan menurut SNI ditunjukan pada tabel 4.6 dibawah ini : Tabel 4.6 Beban Hidup Pada Gedung NO PENGGUNAAN BERAT SATUAN LOKASI Apartement, Asrama, Hotel dll Ruang Publik 4,79 kn/m Lantai 4- Lantai 8 2 Gedung Parkir/ Garasi Lantai Dasar,97 kn/m Base 2 Lantai Lainnya,92 kn/m Base 2A- Lantai IV- 6

17 P 3 Pertokoan Lantai Dasar Lantai lainnya 4,79 3,59 kn/m kn/m Lantai Ground Floor Lantai Up Ground 4 Kantor 2,4 kn/m Lantai - Lantai 3 5 Atap 0,96 kn/m Lantai Atap dan Lantai P Atap 4.5 Perhitungan Beban Gempa 4.5. Karakteristik Gedung. Tinggi gedung Total tinggi gedung adalah 56,6 m, dengan 4 basement + 0 lantai + Atap. Kategori resiko dan faktor keutamaan gedung Fungsi dari gedung adalah untuk perkantoran untuk Lantai - Lantai 3, Hotel untuk Lantai 4- Lantai 8 dan Perbelanjaan untuk Lantai Ground dan Uper Ground. Berdasarkan peraturan gempa SNI diperoleh : Pada Tabel 2.2 pada bab 2 maka, Kategori resiko bangunan untuk Perkantoran, hotel dan area perbelanjaan adalah II. Pada Tabel 2.3 pada bab 2 maka, Nilai faktor keutamaan gempa (Ie) adalah.0 IV- 7

18 2. Kelas Situs ( Jenis Tanah ) Karena keterbatasan data tanah ( tidak mendapatkan laporan soil investigation ) laporan Tugas Akhir mengambil jenis tanah yang sama seperti yang dipakai oleh konsultan perencana yaitu tanah sedang. Dalam peraturan gempa SNI Tabel 3 untuk tanah Sedang termasuk dalam kategori kelas situs SD (Tanah Sedang). 3. Lokasi gedung Jalan Boulevard Raya, Blok B7 / D05, CBD Bintaro Jaya, Kelurahan Pondok Jaya, Kecamatan Pondok Aren, Tangerang Selatan. 4. Nilai parameter gempa Nilai parameter gempa diambil dari Desain Spektra Indonesia yang merupakan aplikasi online yang dapat diakses melalui situs / dengan menginput nama kota maupun koordinat lokasi proyek dan menampilkan jenis batuan (Pilih Tanah Sedang kelas situs SD). Berikut hasil parameter gempa pada table 4.7 : Tabel 4.7 Nilai Spektral Percepatan di Permukaan Dari Gempa No Variabel Keterangan Nilai IV- 8

19 PGA (g) Percepatan tanah puncak S S (g) Percepatan batun dasar pada periode pendek 3 S (g) Percepatan batuan dasar pada periode 0.37 detik 4 C RS Nilai terpeta koefisien resiko spesifik situs.002 pada periode pendek 5 C R Nilai terpeta koefisien resiko spesifik situs pada periode detik 6 F PGA Koefisien Situs.2 7 F A Faktor amplifikasi getaran terkait.24 percepatan getaran pada periode pendek 8 F V Faktor amplifikasi getaran yang mewakili.766 getaran pada periode pendek 9 PSA (g) Percepatan Spektral S MS (g) Parameter spektrum respon percepatan pada periode pendek S M (g) Parameter spektrum respon pada periode 0.56 detik 2 S DS (g) Parameter percepatan spektral desain untuk periode pendek 3 S D (g) Parameter percepatan spektral desain untuk periode detik 4 T 0 Periode getar fundamental struktur 0.26 (detik) 5 T S (detik) Periode getar fundamental struktur 0.63 Sumber: puskim.pu.go.id/aplikasi/desain spectra Indonesia 5. Kategori Desain Seismik Kategori desain seismik struktur bangunan berdasarkan parameter respons percepatan pada periode pendek (S DS ), dan pada periode detik (S D ) maka kategori resiko bangunan pada Tabel 4.7. Diperoleh : 0.50 S DS => g ( 4. ) 0.20 S D => g ( 4.2 ) IV- 9

20 Berdasarkan data S DS di atas maka pada Tabel 2.7 pada bab 2 diperoleh kategori desain seismik D dan untuk S D di atas maka pada Tabel 2.8 pada bab 2 diperoleh kategori desain seismik D. 6. Penentuan Sistem Struktur Sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap, sedangkan beban lateral yang diakibatkan oleh gempa dipikul oleh rangka pemikul momen melalui mekanisme lentur. Gambar 4.6 Denah dinding geser ( Shear Wall ) Berdasarkan Tabel 2.9 pada bab 2, maka untuk gedung menara Parkson dengan kategori desain seismik ( KDS ) D dan melihat denah pada Gambar 4.6 yang terdapat dinding geser ( shear wall ) untuk kedua arah nya baik itu arah x dan arah y maka sistem IV- 20

21 struktur gaya gempa yang di izinkan adalah sistem ganda dengan rangka pemikul momen khusus.dengan sistem ganda rangka pemikul momen khusus sedangkan untuk didnding beton bertulang biasa tidak di izinkan. Dalam tugas akhir ini Perencanaan struktur sistem penahan-gaya seismik yaitu Sistem ganda dengan rangka pemikul momen khusus untuk arah X dan arah Y. Sistem tersebut tercantum dalam SNI Tabel 2.9 pada bab dua Point D.3, sehingga diperoleh nilai sebagai berikut Faktor koefisien respons (R) adalah 7 Faktor kuat lebih system (Ώo) adalah 2½ Faktor pembesaran defleksi (C d ) adalah 5½ 7. Cek Ketidakberaturan Horisontal Torsi Ketidakberaturan torsi didefinisikan ada jika simpangan antar lantai tingkat maksimum, disebuah ujung struktur melintang terhadap sumbu lebih dari.2 kali simpangan antar lantai ratarata di kedua ujung tersebut. IV- 2

22 Gambar 4.7 Faktor pembesaran torsi Keterangan : δa = simpangan pada ujung kiri bangunan δb = simpangan pada ujung kanan bangunan Persyaratan Ketidakberaturan torsi adalah sebagai berikut : R <.2, struktur tidak terdapat ketidakberaturan torsi. R >.2, struktur bangunan memiliki ketidakberaturan torsi R >.4, struktur memiliki ketidakberaturan torsi lebih. Dimana : R = δmax / δavg ( 4.3 ) Ax = Faktor pembesaran momen torsi. IV- 22

23 Selanjutnya dilakukan perhitungan simpangan arah X akibat beban X, dan simpangan arah Y akibat beban gempa Y. Berikut hasil perhitungan ketidakberaturan torsi : Tabel 4.8 Perhitungan Ketidakberaturan Horisontal Torsi Story Diafragma Arah X Arah Y Δb δa δavg R Ax δa δb δavg R Ay LANTAI ATAP Rigid LANTAI 8 Rigid LANTAI 7 Rigid LANTAI 6 Rigid LANTAI 5 Rigid LANTAI 4 Rigid LANTAI 3 Rigid LANTAI 2 Rigid LANTAI Rigid LANTAI UP Rigid LANTAI GR Rigid LANTAI P Rigid BASE A Rigid BASE Rigid BASE 2A Rigid BASE 2 Rigid Sumber : Data Olahan Berdasarkan Tabel 4.8 disimpulkan bahwa, struktur gedung menara Parkson ini tidak memiliki ketidakberaturan torsi karena nilai R dari lantai atap hingga lantai Base 2 kurang dari.2. IV- 23

24 8. Cek Ketidakberturan Horizontal Sudut Dalam pada Struktur. Ketidakberaturan sudut dalam didefinisikan ada jika kedua proyeksi denah struktur dalam lebih besar dari 5% dimensi denah struktur dalam arah yang ditentukan. Gambar 4.8 Persyaratan ketidakberaturan sudut dalam Setelah dilakukan perhitungan sudut dalam dari lantai base 2 sampai lantai P atap pada Gambar 4.2 sampai Gambar 4.5, maka dapat dihitung seperti pada Tabel 4.9 Tabel 4.9 Perhitungan Ketidakberaturan Sudut Dalam Story L ( M) 5% L D (M ) 5% D 2 3 L2 D2 L3 D3 LANTAI P ATAP LANTAI ATAP LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI IV- 24

25 LANTAI LANTAI LANTAI UP LANTAI GR LANTAI P BASE A BASE BASE 2A BASE Sumber : Data Olahan Ketidakberaturan sudut dalam didefinisikan pada struktur bangunan jika Ln > 5%.L dan Dn > 5%.D, ditandai angka warna merah Dan dari analisis Tabel 4.9 dipastikan bahwa pada sistem struktur ini terdapat ketidakberaturan sudut dalam dan telah memenuhi Pasal dan Tabel 3 pada SNI Cek Ketidakberatutan Vertikal Berdasarkan SNI Pasal Struktur yang dirancang dengan kategori seismik D dan memiliki ketidakberaturan vertikal type 5b tidak boleh digunakan Prosedur Analisis Berdasarkan KDS dan Sistem Struktur Sesuai dengan peraturan gempa SNI pasal untuk penentuan periode di dapat koefisien sebagai berikut : Koefisien Batas Atas Periode Cu Berdasarkan Tabel 4.7 dengan S D di dapat = 0,373 g, maka dari Tabel 4.0 diperoleh Cu =,4. IV- 25

26 Tabel 4.0 koefisien Cu berdasarkan S D Perioda Fundamental Pendekatan Perioda fundamental pendekatan (T a ) dalam detik, harus ditentukan dari persamaan berikut : Ta = Ct h x n ( 4.4) Keterangan : h n adalah ketinggian struktur, dalam (m), di atas dasar sampai tingkat tertinggi struktur,dan koefisien C t dan x ditentukan dari Tabel 4.. Tabel 4. Nilai parameter perioda pendekatan Karena pada perancangan Tugas akhir ini sistem struktur nya sama yaitu Sisem ganda dengan rangka pemikul momen khusus untuk arah X dan IV- 26

27 arah Y. Nilai parameter periode pendekatan menurut sistem strukturnya pada Tabel 4. adalah : Semua sistem struktur lainya Arah X dan Arah Y: C t = Semua sistem struktur lainya Arah X dan Arah Y: x = 0.75 Nilai perioda fundamental pendekatan (T a ) adalah : Diketahui Tinggi Gedung ( h ) adalah 56.6 m, maka : Ta = x =.0 detik Ta max yg diijinkan = Cu x Ta =.4 x =.4 detik Periode Getar Struktur Sesuai dengan ketentuan jika menggunakan hasil periode dengan hasil program komputer ETABS maka berlaku ketentuan sebagai berikut : Jika T c > Cu.T a, maka digunakan T = Cu.Ta Jika Ta < Tc < Cu.Ta, maka digunakan T = Tc Jika Tc < Ta, maka digunakan T = Ta IV- 27

28 Periode Pembatasan dan Periode output ETABS : Tabel 4.2 Time Period output ETABS Mode Period ( T ) UX ( T ) UY ( T) T c (detik) Arah Y Arah X Sumber : Data Olahan Berdasarkan Tabel 4. nilai periode ETABS ( T c ) adalah arah X sebesar 2.59 detik dan arah Y sebesar 2.8 detik. Tabel 4.3 Periode Pembatasan dan Periode Output ETABS Arah X T a Pembatasan Periode Struktur (detik) C u. T a Periode ETABS T c (detik).0.4 x,0 = IV- 28

29 Arah X : T a C u. T a T c Sesuai SNI : Tx yang dipakai adalah.4 detik Tabel 4.4 Periode Pembatasan dan Periode Output ETABS Arah Y T a Pembatasan Periode Struktur (detik) C u. T a Periode ETABS T c (detik).0.4 x.0 = Arah Y : T a C u. T a T c Sesuai SNI : Ty yang dipakai adalah.4 detik Gambar 4.9 Eksponen Faktor k Arah X dan Arah Y Untuk T =.4 detik, maka diperoleh k = + ( )(/( )) =.45 s Jadi, Nilai Eksponen k Arah X dan Arah Y =.45 detik IV- 29

30 Perioda getar struktur Gedung Menara Parkson adalah sebesar T =.4 detik (antara ) untuk arah X, sedangkan T =.4 detik (antara ) untuk arah Y. Sehingga nilai Eksponen k diambil sebesar interpolasi linier antara dan 2 yaitu.45 detik untuk arah X dan arah Y Penentuan Prosedur Analisis Penentuan Prosedur Analisa Beban Lateral yang boleh digunakan berdasarkan KDS pada Tabel 4.5 menurut SNI Tabel 4.5 Prosedur analisis yang boleh digunakan Ts = = 0.373/ = 0.63 detik => 3.5 Ts = 2.2 detik Periode getar struktur yang didapat sebelumnya sebesar : Tx dan Ty=.4detik < 2.2 detik Memenuhi syarat Tabel 4.5 IV- 30

31 Jadi, Bangunan dengan KDS D dengan T < 3,5 Ts dan dengan struktur tidak beraturan horisontal tipe 2 ( ketidakberaturan horizontal sudut dalam ), sehingga dapat digunakan prosedur analisa statik ekivalen Pasal 7.8 dan prosedur analisis respon spektrum Pasal 7.9 pada SNI Kombinasi Pembebanan Ultimit Dalam perencanaan menurut SNI Pasal 7.4.2, kombinasi beban gempa harus disesuaikan dengan memperhatikan pengaruh beban gempa vertikal sebagai berikut : E = Eh + Ev => Digunakan untuk menambah pengaruh gaya tekan E = Eh Ev => Digunakan untuk menambah pengaruh gaya tarik Dengan Eh = pengaruh beban horisontal dan Ey = pengaruh beban vertikal Sedangkan untuk mencari nilai Eh dan Ev dihitung dengan persamaan sebagai berikut : Eh = ρ Qe ( 4.5 ) Ev = 0.2 S DS D ( 4.6 ) Dimana : ρ = Faktor redudansi struktur Qe = Pengaruh gaya gempa horisontal dari distribusi beban gempa D = Pengaruh beban mati S DS =Parameter percepatan spectral desain pada perioda pendek IV- 3

32 Berikut parameter untuk mencari kombinasi pembebanan : Faktor redudansi ( ρ ), menurut SNI Pasal untuk katagori desain seismik D, E dan F, maka nilai ρ harus sama dengan.3. S DS = g, didapat dari nilai parameter pada Tabel 4.8 dari desain spektral Indonesia Dengan memperhatikan nilai parameter di atas, maka kombinasi beban yang sesuai dengan SNI ditentukan seperti terlihat pada Tabel 4.6 dibawah ini : Tabel 4.6 Kombinasi beban ultimit yang sesuai dengan SNI NO KOMBINASI PEMBEBANAN KOMBINASI DI ETABS.4D.4 D 2.2 D +.6 L.2 D +.6 L 3 ( S DS ) D + L + ρ Ex + 0.3ρ Ey.32 D + L +.3 Ex Ey 4 ( S DS ) D + L + ρ Ex - 0.3ρ Ey.32 D + L +.3 Ex Ey 5 ( S DS ) D + L - ρ Ex + 0.3ρ Ey.32 D + L -.3 Ex Ey 6 ( S DS ) D + L - ρ Ex - 0.3ρ Ey.32 D + L -.3 Ex Ey 7 ( S DS ) D + L ρ Ex + ρ.32 D + L Ex +.3Ey Ey 8 ( S DS ) D + L ρ Ex + ρ Ey.32 D + L Ex +.3Ey 9 ( S DS ) D + L ρ Ex - ρ Ey.32 D + L Ex -.3Ey 0 ( S DS ) D + L ρ Ex - ρ Ey.32 D + L Ex -.3Ey ( S DS ) D + ρ Ex ρ Ey 0.78 D +.3 Ex Ey 2 ( S DS ) D + ρ Ex ρ Ey 0.78 D +.3 Ex Ey 3 ( S DS ) D - ρ Ex ρ Ey 0.78 D -.3 Ex Ey 4 ( S DS ) D - ρ Ex ρ Ey 0.78 D -.3 Ex Ey IV- 32

33 5 ( S DS ) D ρ Ex + ρ Ey 0.78 D Ex +.3 Ey 6 ( S DS ) D ρ Ex + ρ Ey 0.78 D Ex +.3 Ey 7 ( S DS ) D ρ Ex - ρ Ey 0.78 D Ex -.3 Ey 8 ( S DS ) D ρ Ex - ρ Ey Ex -.3 Ey Sumber : Data Olahan Perhitungan Beban Gempa Statik Ekuivalen ( Pasal 7.8 ) Khusus beban gempa untuk meminimalisasikan arah pengaruh beban gempa yang sembarang perlu dimodelkan dengan arah pembebanan gempa orthogonal. Pemodelan sebagai berikut. Berat gempa statik ekuivalen arah X (Statik-X) : 00% untuk arah X dan 30% untuk arah Y. Beban gempa statik ekuivalen arah Y (Statik-Y) : 30 % untuk arah X dan 00% untuk arah Y Gaya Gempa Lateral Statik Gaya Gempa Lateral (F x ) yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari persamaan berikut : (SNI 726:202 pasal 7.8.3). Berikut gaya horizontal akibat gaya sepanjang tinggi bangunan yang ditentukan dari persamaan berikut (SNI 726:202 pasal 7.8.3) F x = C vx. V ( 4.7 ) Dan ( 4.8 ) IV- 33

34 Keterangan: C vx = faktor distribusi vertikal V = gaya lateral desain total atau geser di dasar struktur, dinyatakan dalam kilonewton (kn) wi dan wx = bagian berat seismik efektif total struktur (W ) yang ditempatkan atau dikenakan pada tingkat i atau x hi dan hx = tinggi dari dasar sampai tingkat i atau x, dinyatakan dalam meter (m) Eksponen k = eksponen yang terkait dengan perioda struktur sebagai berikut : Untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 0,5 detik atau kurang, k = Untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 2,5 detik atau lebih, k = 2 Untuk struktur yang mempunyai perioda antara 0,5 dan 2,5 detik, k harus sebesar 2 atau harus ditentukan dengan interpolasi linier antara dan 2. IV- 34

35 Koefisien Respons Seismik (C S ) Koefisien respons seismik (C S ), harus ditentukan sesuai dengan pasal A. Arah X : Koefisien respons seismik C S : C S = S DS / (R / I e ) ( 4.9 ) C S = / ( 7 / ) C S = detik C S harus tidak kurang dari : C S min = S DS I e 0.0 ( 4.0 ) C S min = x x 0.0 C S min = Dan nilai C S harus tidak lebih dari : C S max = S D / Tx x (R / I e ) ( 4. ) C S max = /.4 x (7 / ) C S max =,059 Nilai C S = 0.085, artinya nilai base shear adalah 8,5 % dari berat seismik bangunan. IV- 35

36 B. Arah Y : Koefisien respons seismik C S : C S = S DS / (R / I e ) C S = / ( 7 / ) C S = detik C S harus tidak kurang dari : C S min = S DS I e 0.0 C S min = x x 0.0 C S min = Dan nilai C S harus tidak lebih dari : C S max = S D / Ty x (R / I e ) C S max = / 2.47 x (7 / ) C S max = Berat Seismik Gedung ( Wt ) Dalam SNI pasal berat seismic efektif struktur harus menyertakan seluruh beban mati dan 25% beban hidup. Termasuk berat operasional peralatanpermanen.berat seismik per lantai output dari ETABS adalah sebagai berikut: IV- 36

37 Tabel 4.7 Nilai Berat Seismik Gedung per Lantai LANTAI W ( Ton ) LANTAI P ATAP 72.0 LANTAI ATAP LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI UP LANTAI GR LANTAI P BASE A BASE BASE 2A BASE TOTAL ( Wt ) = Sumber : Data Olahan Perhitungan Gaya Geser Dasar ( Base Shear ) Base Shear (V) akan di distrubusikan pada setiap tingkat. Setelah dilakukan perhitungan di dapat berat struktur sesuai Tabel 4.7 sebagai berikut : Arah X dan Arah Y : V = Cs.Wt ( 4.2 ) V = x Ton= Ton Karena nilai T dan V baik arah X maupun arah Y adalah sama, sehingga distribusi vertikal arah X dan arah Y bernilai sama.perhitungan distribusi vertikal gempa dapat dilihat pada Tabel 4.8 : IV- 37

38 Tabel 4.8 Perhitungan Gaya lateral gempa statik ekuivalen per lantai Lantai Hi (m) K WiDL LL (Ton) Wi x Hi k C vx = Wi x Hi k ΣWi x Hi k F i = C vx x V (Ton) LANTAI, P ATAP LANTAI, ATAP LANTAI, LANTAI, LANTAI, LANTAI, LANTAI, LANTAI, LANTAI, LANTAI, LANTAI, UP LANTAI,45 2. GR LANTAI,45 9. P BASE, A BASE 5., BASE, A BASE 2.9, Sumber : Data = = Olahan = IV- 38

39 Distribusi Vertikal Gaya Gempa Geser tingkat desain gempa (Vx) harus didistribusikan pada berbagai elemen vertikal sistem penahan gaya gempa di tingkat yang ditinjau berdasarkan pada kekakuan lateral relatif elemen penahan vertikal dan diafragma. Geser tingkat desain gempa di semua tingkat harus ditentukan dari persamaan berikut : (SNI 726:202 pasal 7.8.3) Berikut tabel perhitungan distribusi vertikal gaya gempa yang bekerja pada masing-masing lantai. Tabel 4.9 Perhitungan Distribusi Vertikal Gaya Gempa Lantai Hi ( m) F i = C vx x V (Ton) 00% ( Ton ) 30% ( Ton ) LANTAI P ATAP LANTAI ATAP LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI UP LANTAI GR LANTAI P BASE A BASE BASE 2A BASE Sumber : Data Olahan IV- 39

40 Arah gempa yang sebenarnya tidak dapat dipastikan. Mengantisipasi hal tersebut maka dalam SNI Pasal 7.5. disebutkan bahwa pembebanan arah utama dianggap efektif sebesar 00% dan ditambah dengan pembebanan gempa sebesar 30% pada arah tegak lurusnya. Selanjutnya besarnya gaya tersebut dibebankan pada pusat massa struktur tiap-tiap lantai tingkat Perhitungan Beban Gempa Dinamik Respon Spektrum (Pasal 7.9) Beban gempa dinamik dihitung menggunakan Respons Spektrum sesuai SNI 726:202 harus dimodelkan terlebih dahulu Respons Spektrum Gempa rencana. Untuk memodelkan respons spektrum dapat diperoleh dengan mengakses situs puskim.go.id dengan alamat: spektra indonesia/20/ dengan mendefinisikan lokasi proyek (koordinat lokasi proyek atau nama kota) dan kelas situs. Berikut hasil pencarian lokasi proyek : IV- 40

41 Gambar 4.20 Puskim Desain Spectrum Indonesia Gambar 4.2 Peta lokasi Gedung Menara Parkson IV- 4

42 Gambar 4.22 Kurva Respons Spektrum Tanah Sedang (D) Dari hasil kalkulasi desain Spektra Indonesia selain di peroleh parameter gempa juga didapat data Respons Spektrum. Data respons spektrum di sajikan secara tribular berupa rentan waktu kejadian (T) dan spektral yang akan diaplikasikan sebagai parameter perencanaan SA(g). Tabel 4.20 Data Respons Spektrum T (detik) SA (g) T T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S IV- 42

43 T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S IV- 43

44 Gambar 4.23 Input Respons Spektra SNI 726 : 202 Khusus untuk beban gempa, untuk mensimulasikan arah pengaruh beban gempa yang sembarang perlu dimodelkan adanya arah pembebanan gempa orthogonal SNI 726:202 Pasal 7.5 sehingga dapat dimodelkan sebagai berikut: Beban Gempa Statik Ekivalen arah X (SPEC-X): 00% untuk arah X dan 30% untuk arah Y. Beban Gempa Statik Ekivalen arah Y (SPEC-Y) : 30% untuk arah X dan 00% untuk arah Y. Sesuai dengan SNI 726:202 Pasal Nilai ordinatnya harus dikalikan dengan factor Ie/R (nilai Ie = dan R = 7) Sedangakan nilai C dinyatakan IV- 44

45 dengan percepatan gravitasi (9.8 m/s 2 ). Faktor Skala yang diinput dalam ETABS adalah sebagai berikut : Faktor Skala SPEC-X pada direction UI UI = 00% x 9.8 x Ie/R UI = 00% x 9.8 x /7 UI =.40 Faktor Skala SPEC-X pada direction U2 U2 = 30% x 9.8 x Ie/R U2 = 30% x 9.8 x /7 U2 = 0.42 Faktor Skala SPEC-Y pada direction U U = 30% x 9.8 x I/R U = 30% x 9.8 x /7 U = 0.42 Faktor Skala SPEC-Y pada direction U2 U2 = 00% x 9.8 x Ie/R U2 = 00% x 9.8 x /7 =.40 Berikut tabel Gempa Respons Spektrum berdasarkan arah gayanya pada masing-masing lantai : IV- 45

46 Tabel 4.2 Gempa Respons Spektrum RSP-X dan RSP-Y Story Load VX ( Ton ) Story Load VY ( Ton ) LANTAI P ATAP RSPX.87 LANTAI P ATAP RSPY 8.0 LANTAI ATAP RSPX LANTAI ATAP RSPY LANTAI 8 RSPX LANTAI 8 RSPY LANTAI 7 RSPX LANTAI 7 RSPY LANTAI 6 RSPX LANTAI 6 RSPY LANTAI 5 RSPX LANTAI 5 RSPY LANTAI 4 RSPX LANTAI 4 RSPY LANTAI 3 RSPX LANTAI 3 RSPY LANTAI 2 RSPX LANTAI 2 RSPY LANTAI RSPX LANTAI RSPY LANTAI UP RSPX LANTAI UP RSPY LANTAI GR RSPX LANTAI GR RSPY LANTAI P RSPX LANTAI P RSPY BASE A RSPX BASE A RSPY BASE RSPX BASE RSPY BASE 2A RSPX BASE 2A RSPY BASE 2 RSPX BASE 2 RSPY Sumber : Data Olahan Berdasarkan Tabel 4.2 untuk kesemua arah gaya geser dasar yang dihasilkan dari analisis dinamis masih lebih kecil dari 0.85 V. Oleh karena itu gaya geser dasar hasil analisis dinamis harus diskalakan menggunakan faktor skala ( FS ). IV- 46

47 Faktor Skala Menurut SNI 726:202 Pasal : bahwa kombinasi respons untuk geser dasar dinamik (Vt / V dinamik) lebih kecil 85% dari geser dasar statik (Base Shear / V statik) yang dihitung (V) menggunakan prosedur gaya lateral ekuivalen, maka gaya harus dikalikan dengan (0,85 V / Vt). Tabel 4.22 Skala Gaya Arah Gempa X Tipe Beban Gempa FX (Ton) Gaya Geser Dasar Dinamik (Vt) (SPEC-X) Gaya Geser Dasar Statik (Vx) * Vx Skala gaya arah X = 0,85 Vx / Vt 4.42 Tabel 4.23 Skala Gaya Arah Gempa Y Tipe Beban Gempa FY (Ton) Gaya Geser Dasar Dinamik (Vt) (SPEC-Y) Gaya Geser Dasar Statik (Vy) * Vy Skala gaya arah Y = 0,85 Vy / Vt 5.24 Dari hasil tabel diatas, nilai akhir respons spectrum tidak memenuhi syarat yang telah ditentukan dalam SNI , karena lebih kecil dari nilai akhir 0,85 gaya statik, maka prosedur gaya lateral ekuivalen dikalikan dengan 0,85 V / Vt. Untuk gaya lateral arah-x dikalikan dengan 4.42 dan arah Y dikalikan dengan Gaya Lateral Respon Spektrum Berdasarkan data-data perhitungan diatas, dicari Skala Nilai Desain untuk Respons terkombinasi dimana gaya ini akan diinput ke dalam model IV- 47

48 struktur dalam program ETABS sesuai dengan 2 arah horisontal orthogonal. Berikut adalah Tabel perhitungan Gaya Lateral Arah X dan Y: Tabel 4.24 Gaya lateral Arah X N Vx i Skala Gaya Vx i. FS ( Ton ) Fx i (Desain) = {Vx i Vx (i +) }. ρ (,3) Pasal LANTAI P ATAP LANTAI ATAP LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI UP LANTAI GR LANTAI P BASE A BASE BASE 2A BASE Tabel 4.25 Gaya lateral Arah Y N Vy i Skala Gaya Vy i. FS ( Ton ) Fx i (Desain) = {Vy i Vy (i +) }. ρ (,3) Pasal LANTAI P ATAP LANTAI ATAP LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI IV- 48

49 LANTAI LANTAI UP LANTAI GR LANTAI P BASE A BASE BASE 2A BASE Gaya Geser - Arah x Lantai Gaya Geser (Ton) V Statik 0.85 V Statik V Desain Gambar 4.24 Grafik gaya geser arah X (Vx) IV- 49

50 Gaya Geser - Arah y Lantai Gaya Geser (Ton) V Statik 0.85 V Statik V Desain Gambar 4.25 Grafik gaya geser arah Y (Vy) IV- 50

51 Gaya Gempa - Arah x Lantai Gaya Lateral - Arah X (Ton) Gaya Gempa Dinamik Gaya Gempa Statik Gambar 4.26 Grafik gaya gempa lateral arah X (Fx) IV- 5

52 Gaya Gempa - Arah y Lantai Gaya Lateral - Arah Y (Ton) Gaya Gempa Statik Gaya Gempa Dinamik Gambar 4.27 Grafik gaya gempa lateral arah Y (Fy) IV- 52

53 Modal Participating Mass Ratio Menurut SNI 726:202 pasal 7.9. : bahwa analisis Respons Dinamik Struktur harus menyertakan jumlah ragam yang cukup untuk mendapatkan partisipasi massa ragam terkombinasi sebesar paling sedikit 90% dari massa aktual. Berikut ini adalah hasil dari Modal Participating Mass Ratio dari hasil analisa perhitungan Respons Dinamik Struktur dengan ETABS : Tabel 4.26 Modal Participating Mass Ratio Dari tabel output ETABS diatas, menunjukan bahwa mode ke 3 mampu memenuhi syarat partisipasi massa ( melebihi nilai 90% ) sesuai SNI 726:202 Pasal IV- 53

54 4.6 Kinerja Batas Ultimit ( Cek Simpangan Antar Lantai ) Untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur yang akan membawa korban jiwa manusia dengan membatasi nilai Drift (Δm) antar tingkat tidak boleh melamapaui 0.02*tinggi tingkat yang bersangkutan. Dalam SNI 726:202 simpangan antar tingkat hanya mengacu pada satu kinerja saja yaitu kinerja batas ultimit. Batasan ijin (Δa) simpangan antar lantai tingkat sesuai dengan SNI 726:202 Pasal 7.2. tabel 6, untuk kategori resiko II, untuk jenis struktur lainnya simpangan antar lantai ijin adalah 0,020 x tinggi tingkat dibawah tingkat x. Berikut merupakan tabel hasil kontrol simpangan struktur akibat beban gempa statik dan dinamik Tabel 4.27 Tabel simpangan antar lantai ijin SNI IV- 54

55 Gambar 4.28 Penentuan simpangan antar lantai SNI 726 : 202 Dalam SNI 726 : 202 Pasal Perhitungan simpangan antar lantai ( ) kinerja batas ultimit dihitung dengan persamaan sebagai berikut : δ x = C dδ ex I e ( 4.3 ) Keterangan : C = Faktor pembesaran defleksi pada Tabel 4.7 δ = Defleksi pada lokasi tingkat I = Faktor keutamaan gempa berdasarkan Tabel 2.3 Selanjutnya dilakukan perhitungan dengan nilai C = 5.5 dan I =, simpangan antar lantai yang diijinkan adalah Δ = 0.02 hsx untuk arah x dan arah y sebagai berikut : IV- 55

56 Tabel 4.28 Simpangan Antar Lantai Arah X LANTAI Z δ ex δ x δ x ( δ ex -δ ex 2) Z Syarat Drift Δ < S 0.02 x Hx KETERANGAN ( M ) ( M ) ( M ) ( M ) ( M ) LANTAI ATAP Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI UP Memenuhi Syarat LANTAI GR Memenuhi Syarat LANTAI P Memenuhi Syarat BASE A Memenuhi Syarat BASE Memenuhi Syarat BASE 2A Memenuhi Syarat BASE Memenuhi Syarat Tabel 4.29 Simpangan Antar Lantai Arah Y LANTAI Z δ ex δ x δ x ( δ ex -δ ex 2) Z Syarat Drift Δ < S (0.02 x Hx) KETERANGAN ( M ) ( M ) ( M ) ( M ) ( M ) LANTAI ATAP Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI Memenuhi Syarat LANTAI UP Memenuhi Syarat LANTAI GR Memenuhi Syarat LANTAI P Memenuhi Syarat IV- 56

57 BASE A Memenuhi Syarat BASE Memenuhi Syarat BASE 2A Memenuhi Syarat BASE Memenuhi Syarat Kinerja Batas Ultimit Simpangan arah Y Simpanagan Ijin 0.02 Hsx Simpangan arah X LANTAI GEDUNG SIMPANGAN ( M ) Gambar 4.29 Grafik kontrol kinerja batas ultimit arah x dan arah y Dari hasil perhitungan diatas pada Tabel 4.28 dan Tabel 4.29 dapat dilihat bahwa drift story tiap lantai pada gedung ini memenuhi batasan maksimum yang diizinkan berdasarkan SNI IV- 57

58 Kinerja Batas Ultimit UY Respon Spektrum Simpanagan Ijin 0.02 Hsx UX Respon spektrum LANTAI GEDUNG SIMPANGAN ( M ) Gambar 4.30 Grafik displacement analisis respon spektrum Berdasarkan Gambar 4.30 disimpulkan bahwa analisa respon spectrum berdasarkan displacement telah memenuhi simpangan batas izin berdasarkan SNI IV- 58

59 4.7 Analisa Kinerja Struktur Menurut Applied Technology Council ( ATC -40 ) Menurut ATC-40, batasan rasio drift adalah sebagai berikut : Tabel 4.30 Batasan Rasio Drift ATC-40 Parameter Performance Level Immediate Occupancy Damage Control Limited Safty Structural Stability Maksimum total drift s/d Maksimum total inelastic drift Sumber : ATC-40 ( 996 ) s/d 0.05 No Limit No Limit Berikut dibawah ini perhitungan maksimum drift dan maksimum inelastic drift berdasarkan displacement gedung : Maksimum Drift = ( 4.4 ) Maksimum In elasik drift = ( 4.5 ) Keterangan : Dt = Displacment Paling Atas D = Displacement diatas penjepitan lateral. IV- 59

60 4.7. Kinerja Gedung Arah X Menurut ATC-40 Berdasarkan Tabel 4.24 didapat Dt dan D untuk menentukan level kinerja gedung.berikut rumus yang digunakan untuk menentukan maksimal drift dan maksimal inelastic drift : Maksimum Drift =.. = m Maksimum In elasik drift = =... = m Kinerja Gedung Arah Y Menurut ATC-40 Berdasarkan Tabel 4.25 didapat Dt dan D untuk menentukan level kinerja gedung.berikut rumus yang digunakan untuk menentukan maksimal drift dan maksimal inelastic drift : Maksimum Drift =.. = m Maksimum In elasik drift = =... = m Hasil analisis dinamik respon spectrum berdasarkan Applied Technology Council ( ATC-40 ) pada Table 4.26, level kinerja struktur gedung Menara Parkson baik arah x dan arah y termasuk dalam katagori level Immediate Occupancy ( IO ) yaitu apabila terkena gempa struktur bangunan aman, resiko korban jiwa dari kegagalan struktur tidak terlalu berarti, struktur IV- 60

61 tidak mengalami kerusakan struktural maupun kerusakan non struktural, dan dapat segera difungsikan kembali. IV- 6