BAB IV HASIL DAN ANALISIS. dengan dilakukan preliminiari elemen struktur (pelat, balok dan kolom).

Transkripsi

1 BAB IV HASIL DAN ANALISIS 4.1 Tahap Penelitian Pada penelitian ini akan dilakukan perencanaan denah-denah struktur, dengan dilakukan preliminiari elemen struktur (pelat, balok dan kolom). Kemudian diinput data material properties dan pembebanan telah dibahas pada bab III. Penelitian dilanjutkan dengan dilakukan pemodelan struktur dan analisa 3D. Setelah itu dilakukan analisis beban gempa sesuai SNI yaitu pengecekan ketidakberaturan torsi dan ketentuan prosedur analisis yang boleh digunakan. Pada penelitian ini menggunakan analisis dinamik tiga dimensi respons spektrum ragam. Untuk percobaan penelitian dilakukan 3 kali preliminieari, yaitu model awal menggunakan sistem struktur Sistem Pemikul Rangka Momen (SPRM) kemudian dievaluasi terhadap mode shape dan partisisipasi massa ragam. Apabila model awal tidak tercapai maka akan dicoba modifikasi 1 dan 2 menggunakan sistem struktur Sistem Ganda (shearwall) dan dievaluasi terhadap mode shape dan partisisipasi massa ragam, hasilnya akan dibandingkan dengan model awal. 4.2 Study Literatur Denah Lantai Desain struktur pada umumnya dilakukan setelah desain arsitektur selesai. Berikut adalah perencanaan denah-denah struktur untuk tugas akhir ini : IV - 1

2 Gambar 4.1 Denah Lantai 1 Gambar 4.2 Denah Lantai 2 - Lantai 5 IV - 2

3 Gambar 4.3 Denah Lantai 6 Gambar 4.4 Denah Lantai 7 Lantai 39 IV - 3

4 Gambar 4.5 Denah Lantai Atap 4.3 Perencanaan Mutu Bahan Struktur Mutu Bahan (Material Properties) Pada bagian ini telah dibahas pada bab III subbab Perencanaan Dimensi Elemen Struktur Perhitungan dimensi elemen struktur (pelat, balok dan kolom) mengacu berdasarkan peraturan SNI tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung Preliminieari Dimensi Pelat Perencanaan awal dimaksudkan untuk menentukan koefisien ketebalan pelat, nilai α diambil seperti pada gambar berikut : IV - 4

5 Gambar 4.6 Prelimineari desain pelat Panjang bentang pendek lx = 8 m = 800 cm Panjang bentang panjang ly = 8 m = 800 cm 1. Menentukan koefisien ketebalan pelat pada balok T α3 dan α4 Dengan asumsi awal tebal pelat dapat digunakan, hmin = 12 cm a) Menentukan dimensi balok T Untuk menentukan dimensi balok pada koefisien ketebalan pelat α3 dan α4 merupakan balok dua ujung menerus, sehingga sesuai tabel 3.2.5a dari SKSNI T dan ditambah fy = 400 MPa, adalah sebagai berikut : ht > ht > = 380,95 mm Dalam laporan ini diambil tinggi balok ht = 600 mm, maka bw = ½ h = 300 mm. IV - 5

6 b) Menentukan ukuran lebar efektif balok, be Menentukan lebar efektif pada balok sisi (Balok L) mengacu pada SNI T , sebagai berikut : bef = = = 2000 mm bef = bw + 2(8 x hp) = (8 x 120) = 1260 mm bef = bw + 2 = ( = 8300 mm 2 diambil lebar effektif yang terkecil, be = 1260 mm = 126 cm = = 6,67 mm c) Menentukan Momen Inersia pada Balok T y = = = = 39,18 cm (jarak garis netral) Momen inersia penampang susun : Ix 1 = x 126 x (126 x 12) x (48-39,18 + 6) 2 = ,2cm 4 Ix 2 = x (30 x 483 ) x (30 x 48) x (39,18-24) 2 = ,7 cm 4 I b = I x total = Ix 1 + Ix 2 = ,9 cm 4 I p = x b x hp3 = x 800 x 123 = cm 4 IV - 6

7 α3 = α4 = =, = 8,32 2. Menentukan koefisien ketebalan pelat pada balok tepi α1 dan α2 Dengan asumsi awal tebal pelat dapat digunakan, hmin = 12 a) Menentukan dimensi balok L Untuk menentukan dimensi balok pada koefisien ketebalan pelat α1 dan α2 merupakan balok satu ujung menerus, sehingga sesuai tabel 3.2.5a dari SKSNI T dan ditambah fy = 400 MPa, adalah sebagai berikut : ht >, ht >, = 432,4 mm Dalam laporan ini diambil tinggi balok ht = 600 mm, maka bw = ½ h = 300 mm. b) Menentukan ukuran lebar efektif balok, be Menentukan lebar efektif pada balok sisi (Balok L) mengacu pada SNI T , sebagai berikut : be = bw + = = 966,67 mm be = bw + (6hp) = (6 x 120) = 1020 mm be = bw + = = 4300 mm IV - 7

8 diambil lebar effektif yang terkecil, be = 966,67 mm = 96,67 cm Menghitung momen inersia balok L terhadap sumbu x 0 : Bab IV Hasil dan Analisis y = = = = - 7,35 cm Momen inersia penampang susun : Ix 1 = x 30 x (30 x 48) x ( ,35) 2 = ,4 cm 4 Ix 2 = x (97 30) x ((97 30) x 12) x (7,35 + 6) 2 =152938,9 cm 4 I b = I x total = Ix 1 + Ix 2 = ,3 cm 4 I p = x x hp3 I p = x x 123 I p = α1 = α2 = =, = 13,86 3. Menentukan koefisien jepit pelat rata-rata, αm αm =,,,, αm = αm = 11,09 > 2 IV - 8

9 4. Menentukan rasio bentang bersih pada arah memanjang dan melintang β = = = 1 β = 1 < 2, bekerja pelat 2 arah (Vis dan Kusuma, t 2 arah (Vis dan Kusuma, 1997) h =. h =., = 11,44 maka pelat dengan tebal = 12 cm dapat digunakan Preliminieari Dimensi Balok Penentuan tinggi balok ditentukan berdasarkan SNI pasal Apabila persyaratan ini telah dipenuhi maka tidak perlu dilakukan kontrol lendutan pada balok. Tabel 4.1 Tebal minimum balok non-prategang atau pelat satu arah bila lendutan tidak dihitung Tebal minimum, h Tertumpu sederhana Satu ujung menerus Kedua ujung menerus Kantilever Komponen struktur Komponen struktur tidak menumpu atau tiak dihubungkan dengan partisi atau konstruksi lainnya yang mungkin rusak oleh lendutan besar Pelat masif satu arah ln / 20 ln / 24 ln / 28 ln / 10 Balok atau pelat rusuk satu arah ln / 16 ln / 18,5 ln / 21 ln / 8 CATATAN : Panjang bentang dalam mm. Nilai yang diberikan harus digunakan langsung untuk komponen struktur dengan beton normal dan tulangan tulangan Mutu 420 MPa. Untuk kondisi lain, nilai di atas harus dimodifikasikan sebagai berikut : (a) Untuk struktur beton ringan dengan berat jenis (equilibirium density). Wc, di antara 1440 sampai 1840 kg/m3. Nilai tadi harus dikalikan dengan (1,65 0,0003Wc) tetapi tidak kurang dari 1,09. (b) Untuk fy selain 420 MPa, nilainya harus dikalikan dengan (0,4 + fy/700) IV - 9

10 Nilai pada tabel tersebut berlaku apabila digunakan langsung untuk komponen struktur beton normal dan tulangan dengan mutu 420 MPa 1. h min = (digunakan apabila fy = 420 MPa) 2. h min = (0,4 + ) (Digunakan untuk fy selain 420 MPa) 3. h min = ( 1,65 0,003 wc) (Digunakan apabila fy = 420 MPa) Data yang digunakan adalah sebagai berikut : panjang bentang = 8 m = 8000 mm Mutu beton, f c = 30 MPa (300 kg/cm 2 ) Mutu baja, fy = 400 MPa (4000 kg/cm 2 ) a. Untuk tumpuan sederhana h min = (0,4 + ) = (0,4 + ) = 485,71 mm 500 mm b = ½ h = 242,86 mm 250 mm b. Untuk salah satu ujung menerus h min = (0,4 +, ) = (0,4 + ) = 420,08 mm 450 mm, b = ½ h = 210,03 mm 225 mm c. Untuk kedua ujung menerus h min = (0,4 + ) = (0,4 + ) = 370,07 mm 400 mm b = ½ h = 185,03 mm 200 mm Berdasarkan SNI pasal 11.5, untuk mendapatkan hasil desain yang optimum, maka diperlukan perhitungan persyaratan tinggi h minimum tanpa perlu pengecekan defleksi, dari hasil diatas diambil nilai h terbesar = 500 mm dan b = IV - 10

11 250 mm. Namun pada tugas akhir ini menggunakan dimensi balok b/h = 300/600 mm untuk bentang 8000 mm. Gambar 4.7 Prelimineari desain balok Periksa dimensi balok pada pembebanan : Pelat beton = 0,15 x 24 kn/m 3 = 3,60 kn/m 2 Tegel dan spesi = = 0,45 kn/m 2 Plafond & ME = = 0,18 kn/m 2 Ducting AC = = 0,20 kn/m 2 Plumbing = = 0,10 kn/m 2 Jumlah beban mati = = 4,52 kn/m 2 Jumlah beban hidup = = 4,00 kn/m 2 IV - 11

12 Beban puncak segitiga : ½ x q x l x Beban mati, qd = 0,5 x 4,52 x 8 = 18,08 kn/m 2 Beban hidup, ql = 0,5 x 4,0 x 8 = 16,00 kn/m 2 Karena balok pada posisi ditengah bentang maka beban harus dikalikan dengan 2 pada beban segitiga. Momen maksimum lentur sementara dari dihasil analisa program computer sebagai berikut : bd 2. asumsi ρ = 0,01 (perkiraan nilai rasio tulangan yang ekonomis) sehingga : ω = ρ x = 0,01x = 0,13 bd 2,,..,., = 50 x 10 6 mm 3 jika b = 250 mm jika b = 300 mm d = 447,16 mm ~ 500 mm d = 408,20 mm ~ 450 mm asumsi tulangan yang dipasang 1 lapis, maka h d + 65 mm sehingga, untuk b = 250 untuk b = 300 h = = 565 mm > h min h = = 520 mm > h min kedua ukuran di atas memenuhi syarat maka dimensi balok yang digunakan : b = 300 mm dan h = 600 mm periksa dimensi dengan syarat-syarat sebagai berikut : b w min 250 mm mm OK b w /h 0,3 0,5 0,3 OK IV - 12

13 4.4.3 Preliminieari Dimensi Kolom Dalam perencanaan kolom, pemilihan yang dilakukan adalah kolom yang mengalami pembebanan terbesar tanpa memikul beban balok pratekan. Menurut SNI pasal kolom harus direncanakan untuk mampu memikul beban aksial terfaktor yang bekerja pada semua lantai atau atap dan momen maksimum dari beban terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap yang ditinjau. Kolom yang hendak direncanakan memikul beban pada luasan pelat dari seperempat masing masing luasan pelat yang diatasnya. Direncanakan : Dimensi tebal Pelat t = 12 cm = 120 mm Dimensi balok b/h = 30 x 60 cm = 300 x 600 mm dimensi awal kolom b/h = 40 x 80 cm = 400 x 800 mm a. Beban Mati Kolom Beban mati dapat dilihat pada Tabel 4.2 Gambar 4.8 Prelimineari desain kolom IV - 13

14 Tabel 4. 2 Beban Mati yang Diterima Kolom massa kg Pelat 8 m x 8 m x 0,12 m x 2400 kg/m 3 x 40 tingkat Penggantung 8 m x 8 m x 7 kg/m 2 x 40 tingkat Plafond 8 m x 8 m x 11 kg/m 2 x 40 tingkat spesi 8 m x 8 m x 21 kg/m 2 x 40 tingkat aspal 8 m x 8 m x 14 kg/m 2 x 1 tingkat 896 plumbing 8 m x 8 m x 10 kg/m 2 x 40 tingkat Pipa & duckting 8 m x 8 m x 15 kg/m 2 x 40 tingkat Balok induk H (8 m x 8 m) x 0,3 m x 0,6 m x 2400 kg/m 3 x 40 tingkat Balok induk V (8 m x 8 m) x 0,3 m x 0,6 m x 2400 kg/m 3 x 40 tingkat Balok anak (8 m x 8 m) x 0,25 m x 0,6 m x 2400 kg/m 3 x 40 tingkat kolom (0,4 m x 0,8 m) x 4 bh x 2400 kg/m 3 x 40 tingkat Beban total b. Beban Hidup dapat dilihat pada Tabel 4.3 Tabel 4.3 Beban Hidup yang Diterima Kolom massa kg Lantai atap 8 m x 8 m xx 500 kg/m 2 x 1 tingkat Lantai m x 8 m x 250 kg/m 2 x 39 tingkat Berat total yang dipikul oleh kolom W = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 ( kg) + 1,6 ( kg) = kg kg = kg Menurut penlitian benediktus (2017, hlm. 51) luas penampang kolom dapat diperoleh dari persamaan berikut : Ag = /. = = 2414,63 cm2 / IV - 14

15 Ag = b x h Jika b = 40 cm, maka h = 60,5 cm maka diperoleh dimensi kolom 40 x 70 cm atau 400 x 700 mm. Dalam tugas akhir ini dipakai dimensi kolom awal yaitu 400 x 800 mm. 4.5 Hasil Perhitungan Prelimineari Elemen Struktur Pemodelan Denah Struktur Dari perhitungan dimensi elemen struktur (pelat, balok dan kolom) maka diperoleh denah-denah struktur yang nantinya akan dilakukan pemodelan secara 3 dimensi. Adapun denah stuktur yang dihasilkan adalah sebagai berikut : Gambar 4.9 Denah Struktur Lantai 1 IV - 15

16 Gambar 4.10 Denah Struktur Lantai 2 - Lantai 5 Gambar 4.11 Denah Struktur Lantai 6 IV - 16

17 Gambar 4.12 Denah Struktur Lantai 7 Lantai 39 Gambar 4.13 Denah Lantai Atap 4.6 Perhitungan Pembebanan Pembebanan pada Gedung Pada bagian ini telah dibahas pada bab III subbab IV - 17

18 4.7 Menentukan Sistem Struktur Berdasarkan peraturan SNI pasal 7.2.2, pemilihan sistem struktur untuk berbagai tingkat kegempaan seperti tabel berikut : Tabel 4.4 Pemilihan sistem struktur berdasarkan tingkat risiko bangunan Tingkat Risiko Kegempaan Code SNI Rendah Menengah Tinggi A, B C D, E, F Sistem Penahan Gaya Gempa SPRMB/ M/ K SPRM/ M/ K SGB/ K SGB/ K Sumber : SNI SPRM/ K SGK Maka sistem strukrur yang diijinkan adalah : 1. Sistem Pemikul Rangka Momen (Menengah dan Khusus) 2. Sistem Ganda (Khusus) 4.8 Analisis Perhitungan Gempa menurut SNI 03-Perhitungan Gempa menurut SNI Pengecekan Ketidakberaturan Torsi Berdasarkan peraturan SNI pasal 7.3 dan pembahasan teori BAB II subbab. 2.2, untuk mengetahui ada tidaknya ketidakberaturan torsi pada suatu struktur dapat ditentukan dengan melihat defleksi maksimum (δmax) dan defleksi rata-rata (δavg) : 1. δmax < 1,2 δavg : Ketidakberaturan torsi 2. 1,2 δavg < δmax < 1,4 δavg : Ketidakberaturan torsi 1a 3. δmax > 1,4 δavg : Ketidakberaturan torsi 1b IV - 18

19 Gambar 4.14 Faktor Pembesaran Torsi pada lantai ke 40 Pengecekan ketidakberaturan torsi diambil dari lantai paling atas yaitu lantai 40, titik yang ditinjau adalah 2 titik di pojok kanan dan pojok kiri bangunan yang mengalami perpindahan keluar bangunan, 2 titik tersebut dalam pemodelan adalah point 76 (kiri) dan point 94 (kanan). Dalam software ETABS reaksinya adalah sebagai berikut (ditinjau ke arah dominan Y, karena pengaruh UY lebih besar daripada UX dan bangunan berpindah searah sumbu Y) : Tabel 4.5 Output pada ETABS Perpindahan titik lantai 40 pada point 76 Story Point Load UX UY UZ RX RY RZ UX UY Tabel 4.6 Output pada ETABS Perpindahan titik lantai 40 pada point 94 Story Point Load UX UY UZ RX RY RZ UX UY IV - 19

20 Sehingga perhitungannya adalah sebagai berikut : δa = 326,2 δb = 210,9 δmax = 210,9 δavg δ =,, = = 57,65 mm 1,2 δavg = 1,2 x 57,65 = 69,18 mm > δmax 1,4 δavg = 1,4 x 57,65 = 80,71 mm > δmax Maka sesuai SNI maka struktur termasuk dalam ketidakberaturan torsi tipe 1b Pengecekan Ketidakberaturan Horizontal dan Vertikal Berdasarkan peraturan SNI pasal 7.3 dan pembahasan teori BAB II subbab. 2.2, struktur dengan layout horisontal seperti pada gambar 3.3 sampai dengan gambar 3.6 termasuk dalam kriteria ketidakberaturan horizontal tipe 3 dan struktur dengan potongan sepperti pada gambar 3.7 termasuk dalam kriteria ketidakberaturan vertikal tipe 2. Maka penerapan Kategori Desain Seismik yang diijinkan atau termasuk tipe D, E dan F. IV - 20

21 Gambar 4.15 Potongan Gedung 4.9 Prosedur Analisis Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab. 2.3, struktur dengan ketidakberaturan dan periode maka prosedur analisis yang digunakan adalah analisis statik ekivalen dan dinamik respons spektrum ragam Analisis Respon Spektrum Ragam Pada BAB II subbab. 2.4 telah dibahas mengenai Analisa Respons Spektrum Ragam adalah Analisis yang menggunakan Respons Spektrum untuk acuan beban gempa dalam pemodelan desain bangunan secara 3 dimensi Respons Spektrum IV - 21

22 Adapun untuk mendapatkan parameter respons spektrum untuk lebih cepatnya dapat mengakses melalui situs website yang disediakan pemerintah Gambar 4.16 Grafik respons spektra Jakarta, Tanah Lunak dari puskim.go.id Sumber : puskim.pu.go.id Penentuan wilayah diasumsikan berdasarkan nama kota bangunan. Untuk proyek ini adalah : daerah JAKARTA. Sedangkan penentuan situs berdasarkan data kondisi tanah bangunan. Untuk proyek ini adalah : Tanah Lunak (SE). Sehingga grafik yang didapatkan adalah seperti pada gambar dan parameter nilai spectral percepatan adalah seperti tabel berikut ini : Tabel 4.7 Nilai Parameter Gempa dari puskim.pu.go.id Variabel Nilai Variabel Nilai PGA (g) 0,359 PSA (g) 0,409 Ss (g) 0,676 S MS (g) 0,851 S 1 (g) 0,298 S M1 (g) 0,538 C RS 0,991 S DS (g) 0,607 C R1 0,938 S D1 (g) 0,560 F PGA 1,141 T 0 (s) 0,126 F A 1,259 T 1 (s) 0,632 IV - 22

23 Fv 1,804 T (detik) SA T (detik) SA 0 0,227 2,232 0,154 0,126 0,567 2,332 0,147 0,632 0,567 2,432 0,142 0,732 0,431 2,532 0,136 0,832 0,385 2,632 0,131 0,932 0,347 2,732 0,127 1,032 0,317 2,832 0,122 1,132 0,291 2,932 0,118 1,232 0,269 3,032 0,114 1,332 0,25 3,132 0,111 1,432 0,234 3,232 0,108 1,532 0,22 3,332 0,104 Sumber : puskim.pu.go.id Berdasarkan penentuan respon spektrum di atas, didapat nilai parameter percepatan respons spektral periode pendek (S DS ) = 0,567, dan parameter percepatan respon spektral pada perioda 1 detik (S D1 ) = 0,358. Sehingga berdasarkan Tabel 2.7 dan Tabel 2.8 diketahui struktur termasuk dalam kategori resiko D. Gambar 4.17 Respons Spektrum Grafik Input ke ETABS IV - 23

24 4.11 Model Awal (Sistem Pemikul Rangka Momen) Pada model awal, sistem struktur yang digunakan adalah Sistem Pemikul Rangka Momen (SPRMK) / Moment Resisting Frame System. Adapun denah model awal adalah sama dengan gambar 4.8 sampai dengan gambar 4.8 sampai dengan gambar 4.11 yaitu sebagai berikut : Gambar 4.18 Model Awal. Denah Lantai 1. Pemodelan 3D menggunakan Sistem Pemikul Rangka Momen (Momen Resisting Frame System), kolom, balok dan pelat. Gambar 4.19 Model Awal. Denah Lantai 2 - Lantai 5. Pemodelan 3D menggunakan Sistem Pemikul Rangka Momen (Momen Resisting Frame System), kolom, balok dan pelat. IV - 24

25 Gambar 4.20 Model Awal. Denah Lantai 6. Pemodelan 3D menggunakan Sistem Pemikul Rangka Momen (Momen Resisting Frame System), kolom, balok dan pelat. Gambar 4.21 Model Awal. Denah Lantai 7 Lantai 39. Pemodelan 3D menggunakan Sistem Pemikul Rangka Momen (Momen Resisting Frame System), kolom, balok dan pelat. IV - 25

26 Gambar 4.22 Model Awal. Denah Lantai Atap. Pemodelan 3D menggunakan Sistem Pemikul Rangka Momen (Momen Resisting Frame System), kolom, balok dan pelat Menetukan Kombinasi Sistem Perangkai dalam Arah yang berbeda Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab.2.8, nilai-nilai R, Cd dan Ω 0 adalah sebagai berikut : Tabel 4.8 Faktor R, Cd, dan Ω 0 untuk sistem penahan gaya gempa Sistem penahan-gaya seismik Koefisien modifika si respons, R a Faktor kuatlebih sistem, Ω 0 g Faktor pembesa ran defleksi, C d b Batasan sistem struktur dan batasan tinggistruktur, h n (m) c Kategori desain seismik B C D d E d F e C.Sistem rangka pemikul momen 1. Rangka baja pemikul momen khusus 8 3 5½ TB TB TB TB TB 2. Rangka batang baja pemikul momen khusus 7 3 5½ TB TB TI 3. Rangka baja pemikul momen menengah 4½ 3 4 TB TB 10 h,i TI h TI i 4. Rangka baja pemikul momen biasa 3½ 3 3 TB TB TI h TI h TI i 5. Rangka beton bertulang pemikul momen khusus 8 3 5½ TB TB TB TB TB 6. Rangka beton bertulang pemikul momen menengah 5 3 4½ TB TB TI TI TI 7. Rangka beton bertulang pemikul momen biasa 3 3 2½ TB TI TI TI TI 8. Rangka baja dan beton komposit pemikul 8 3 5½ TB TB TB TB TB momen khusus 9. Rangka baja dan beton komposit pemikul momen menengah 5 3 4½ TB TB TI TI TI IV - 26

27 10.Rangka baja dan beton komposit terkekang parsial pemikul momen 6 3 5½ TI TI 11.Rangka baja dan beton komposit pemikul momen biasa 3 3 2½ TB TI TI TI TI 12. Rangka baja canai dingin pemikul momen 3½ 3 o 3½ khusus dengan pembautan Sumber : SNI Didapatkan nilai : R = 8, Cd = 5,5 dan Ω 0 = Menentukan Perioda Fundamental Pendekatan Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab Tabel 2.9 dan tabel Diperoleh nilai : Cu = 1,4 Ct = 0,0466 x = 0,9 maka perhitungan nilai perioda fundamental pendekatan adalah : 1. arah x : Tamin = 0,0466 x = 4,438 detik Tamax = Cu Ta = 1,4 x 4,438 = 6,213 detik 2. arah y : Tamin = 0,0466 x = 4,438 detik Tamax = Cu Ta = 1,4 x 4,438 IV - 27

28 = 6,213 detik 3. Dari ETABS diperoleh : Tx 6,213 Ty 6, Nilai T untuk arah x : Ta min Cu Ta Ta crack 4,438 6,213 10,592 Maka untuk arah x yang digunakan adalah Tax = 6, Nilai T untuk arah y : Ta min Cu Ta Ta crack 4,438 6,213 9,693 Maka untuk arah x yang digunakan adalah Tay = 6, Menentukan Koefisien Seismik Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab bahwa nilai Cs harus tidak kurang dari Cs min = 0,044 S DS Ie dan tidak boleh lebih dari Cs max = S D1 / [Ta x (R / Ie)]. 1. Cs Maksimum - Cs maksimum =, - Cs maksimum arah x =, = 0,011 IV - 28

29 , - Cs maksimum arah y =, = 0, Cs Hitungan - Cs hitungan = - Cs hitungan arah x =, = 0,076 - Cs hitungan arah y =, = 0, Cs Minimum - Cs minimum = 0,044 S DS Ie 0,01 - Cs minimum arah x = 0,044 x 0,607 x 1 = 0,027 0,01 - Cs minimum arah y = 0,044 x 0,607 x 1 = 0,027 0,01 Nilai Cs untuk arah x : Cs min Cshitung Csmax 0,027 0,076 0,011 Maka untuk arah x yang digunakan adalah Cs = 0,010 Nilai Cs untuk arah y : Cs min Cshitung Csmax 0,027 0,076 0,011 Maka untuk arah y yang digunakan adalah Cs = 0,011 IV - 29

30 Menentukan Massa Seismik Perhitungan Massa Bangunan diperoleh secara otomatis dari software ETABS, adalah sebagai berikut : Tabel 4.9 Model Awal. Massa bangunan Story MassX MassY CumMassX CumMassY Atap 86377, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,49 IV - 30

31 Σ , , Perhitungan Geser Dasar Nominal Statik Ekivalen Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , bahwa nilai base shear dapat dihitung dengan rumus berikut : Vx = Csx x Wt = 0,011 x ,9 = ,5 Vy = Csy x Wt = 0,011 x ,9 = , Perhitungan Distribusi Vertikal Gaya Gempa Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , bahwa gaya gempa lateral (Fx) (kn) yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari rumus: 1. Distribusi vertikal gaya gempa ditentukan berdasarkan : Fx = Cvx V Cvx = 2. Distribusi horizontal gaya gempa ditentukan berdasarkan : Vx = Dalam perhitungannya, disajikan dalam bentuk tabel seperti berikut : Tabel 4.10 Model Awal. Perhitungan gempa statik IV - 31

32 stor y Bab IV Hasil dan Analisis FFL H Wx.hx k Cvx Fx Vx UX UY UX UY UX UY m m kgm kg kg kg kg kg kg ,07 0, ,07 0, ,07 0, ,06 0, ,06 0, ,06 0, ,05 0, ,05 0, ,05 0, ,04 0, ,04 0, ,04 0, ,04 0, ,03 0, ,03 0, ,03 0, ,03 0, ,02 0, ,02 0, ,02 0, ,02 0, ,02 0, ,01 0, ,01 0, ,01 0, ,01 0, ,01 0, ,01 0, ,01 0, ,01 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, Σ ,5 1,00 1, , , , ,4 IV - 32

33 Perhitungan Gaya Dinamik stor y Perhitungan gaya gempa dinamik (Vt) diambil dari nilai respons dinamik struktur yang dapat diambil langsung dari ETABS. FFL H Tabel 4.11 Model Awal. Perhitungan V dan Vt V 0,85 V Vt UX UY UX UY UX UY m m kg kg kg kg kg kg A IV - 33

34 Σ , , , , , , Skala Gaya Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , bahwa kombinasi respons untuk geser dasar ragam (Vt) lebih kecil 85% dari geser dasar yan dihitung (V) menggunakan prosedur gaya lateral ekivalen, maka gaya harus dikalikan dengan 0,85V/Vt. 1. Cek terhadap statik : 0,85 Vx = ,7 kg 0,85 Vy = ,7 kg 2. Cek terhadap dinamik : Vtx = ,3 < 0,85 Vx Vty = ,2 < 0,85 Vy 3. Maka untuk arah x dan y akan dikalikan faktor skala :, Faktor skala arah x = 1 = 1,49 1, Faktor skala arah y = 1 = 1,68 1 Tabel 4.12 Model Awal. Perhitungan Gempa Dinamik stor Vt Dynamic Scaled Applied Load FFL H y UX UY UX UY UX UY m m kg kg kg kg kg kg A IV - 34

35 Σ , , , , , , Hasil Pemodelan Model Awal Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , analisis harus dilakukan untuk menentukan ragam getar alami untuk struktur. Analisis harus menyertakan jumlah ragam yang cukup untuk mendapatkan partisipasi massa ragam terkombinasi sebesar paling sedikit 90 IV - 35

36 persen dari massa aktual dalam masing-masing arah horisontal ortogonal dari respons yang ditinjau oleh model. Hasil output modeling etabs model awal disajikan dalam tabel sebagai berikut : Gambar 4.23 Model awal. Partisipasi massa ragam terkombinasi dan perilaku bangunan terjadi rotasi pada mode 1. Sumber : Pemodelan 3D menggunakan software ETABS Mo de Peri od Tabel 4.13 Model Awal. Modal Participating Mass Ratios dari ETABS. UX UY UZ Sum UX Sum UY Sum UZ RX RY RZ Sum RX s % % % % % % % % % % % % Pada model awal, partisipasi massa ragam terkombinasi tercapai 90% pada mode ke 8. Maka dari itu syarat pertama terpenuhi. Sum RY Pada mode ke-1 periode 10,592 detik, pada ortogonal arah x (UY) = 0,287% < RZ = 13,2 (selisih sangat jauh) maka pada mode ke-1 ini perilaku bangunan Sum RZ mengalami translasi ke arah sumbu y. IV - 36

37 Pada mode ke-2 periode 9,693 detik, pada ortogonal arah y (UX) = 12,93% > RZ = 54,0 (selisih sangat jauh) maka pada mode ke-2 ini perilaku bangunan mengalami torsi atau puntir. Maka syarat kedua tidak terpenuhi. Untuk lebih jelasnya lihat pada gambar.untuk lebih jelasnya lihat pada gambar. Gambar 4.24 Model Awal. Terjadi Translasi ke arah sumbu y pada mode 1 periode detik Sumber : Pemodelan 3D menggunakan software ETABS IV - 37

38 Gambar 4.25 Model Awal. Terjadi rotasi pada mode 2 periode detik (lihat perubahan bangunan yang seolah-olah memutar). Sumber : Pemodelan 3D menggunakan software ETABS Pengecekan Eksentrisitas Model Awal Pengecekan Eksentrisitas Bangunan diperoleh secara otomatis dari software ETABS pada Center Mass Rigdity, adalah sebagai berikut : Tabel 4.14 Model Awal. Output Center Mass Rigdity Story MassX MassY XCM YCM XCR YCR ex ey Atap 86377, ,39 41, ,2 10,4 1,6 0, , ,08 41, ,1 10,5 1,6 0, , ,08 41, ,1 10,5 1,6 0, , ,08 41, ,1 10,5 1,6 0, , ,08 41, ,0 10,5 1,7 0, , ,08 41, ,0 10,5 1,7 0, , ,08 41, ,0 10,5 1,7 0, , ,08 41, ,0 10,5 1,7 0, , ,08 41, ,9 10,5 1,8 0, , ,08 41, ,9 10,5 1,8 0, , ,08 41, ,9 10,6 1,8 0,6 IV - 38

39 , ,08 41, ,9 10,6 1,8 0, , ,08 41, ,8 10,6 1,9 0, , ,08 41, ,8 10,6 1,9 0, , ,08 41, ,8 10,6 1,9 0, , ,08 41, ,8 10,7 1,9 0, , ,08 41, ,7 10,7 2,0 0, , ,08 41, ,7 10,7 2,0 0, , ,08 41, ,7 10,8 2,0 0, , ,08 41, ,6 10,8 2,1 0, , ,08 41, ,6 10,8 2,1 0, , ,08 41, ,6 10,9 2,1 0, , ,08 41, ,5 10,9 2,2 0, , ,08 41, ,5 11,0 2,2 1, , ,08 41, ,5 11,1 2,2 1, , ,08 41, ,4 11,1 2,3 1, , ,08 41, ,4 11,2 2,3 1, , ,08 41, ,3 11,3 2,4 1, , ,08 41, ,3 11,4 2,4 1, , ,08 41, ,2 11,6 2,5 1, , ,08 41, ,1 11,7 2,6 1, , ,08 41, ,1 11,9 2,6 1, , ,08 41, ,0 12,2 2,7 2, , ,08 41, ,9 12,5 2,8 2, , ,57 40,8 13,2 38,8 12,7 2,0 0, , ,65 41,9 14,4 38,6 12,7 3,3 1, , ,65 41,9 14,4 38,4 12,7 3,5 1, , ,65 41,9 14,4 38,0 12,6 3,9 1, , ,69 41,8 14,4 37,2 12,5 4,6 1, , ,14 40,7 13,5 40,3 12,7 0,4 0,8 Σ , , Pengecekan Simpangan Model Awal Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , pengecekan simpangan antar lantai diperoleh secara otomatis dari software ETABS pada Story Drift, adalah sebagai berikut : Tabel 4.15 Model Awal. Simpangan Antar Lantai dan Output Story Drift Story hx 0,02 hx δxei δxi cek δyei δyi cek m m m m m M Atap OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK IV - 39

40 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK Σ Bab IV Hasil dan Analisis 4.12 Modifikasi 1 Sistem Struktur (Sistem Ganda) Pada modifikasi 1, sistem struktur yang digunakan adalah Sistem Ganda (Shearwall) / Dual System. IV - 40

41 Menentukan Penempatan Posisi Shearwall Dalam penempatan posisi shearwall perlu diperhatikan hal-hal berikut : 1. Penempatan Layout shearwall tidak boleh mengganggu fungsi ruangan secara horizontal. Misalkan pada dinding arsitek yang di desain miring tidak boleh ditempatkan shearwall struktur yang tegak lurus sumbu as. Untuk lebih jelasnya terdapat pada gambar Penempatan Layout shearwall tidak boleh mengganggu fungsi ruangan secara vertikal. Misalkan pada lantai tipikal ada apartemen tetapi pada basement terdapat lobby, maka penempatan layout shearwall tidak boleh diterapkan. Untuk lebih jelasnya terdapat pada gambar Gambar 4.26 Penempatan posisi layout shearwall tampak vertikal Sumber : Kerja Praktek Ramandhani Maullana (2016) IV - 41

42 Gambar 4.27 Penempatan posisi layout shearwall tampak horizontal Sumber : Kerja Praktek Ramandhani Maullana (2016) Dalam Tugas Akhir ini, penulis menempatkan posisi shearwall di sebelah ruangan tangga darurat dan lift. Mutu beton shearwall diasumsikan disamakan dengan mutu beton kolom dan tebal shearwall yang digunakan juga diasumsikan setebal kolom t=400 mm. Adapun pemodelannya dalam denah adalah sebagai berikut : Gambar 4.28 Modifikasi 1. Denah Lantai 1. Pemodelan 3D menggunakan Sistem Ganda (Dual System), kolom, balok dan pelat ditambah shearwall. IV - 42

43 Gambar 4.29 Modifikasi 1. Denah Lantai 2 5. Pemodelan 3D menggunakan Sistem Ganda (Dual System), kolom, balok dan pelat ditambah shearwall. Gambar 4.30 Modifikasi 1. Denah Lantai 6. Pemodelan 3D menggunakan Sistem Ganda (Dual System), kolom, balok dan pelat ditambah shearwall. IV - 43

44 Gambar 4.31 Modifikasi 1. Denah Lantai Pemodelan 3D menggunakan Sistem Ganda (Dual System), kolom, balok dan pelat ditambah shearwall. Gambar 4.32 Modifikasi 1. Denah Lantai Atap. Pemodelan 3D menggunakan Sistem Ganda (Dual System), kolom, balok dan pelat ditambah shearwall Menentukan Kombinasi Sistem Perangkai dalam Arah yang berbeda Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab.2.8, nilai-nilai R, Cd dan Ω 0 adalah sebagai berikut : Tabel 4.16 Faktor R, Cd, dan Ω 0 untuk sistem penahan gaya gempa IV - 44

45 Sistem penahan-gaya seismik Koefisi en modifi ka si respon s, R a Faktor kuatlebih sistem, g : 0 Fakt or pem besa ran defle ksi Batasan sistem struktur dan batasan tinggistruktur, h (m) c n B Kategori desain seismik C D d E d F e D. Sistem ganda dengan rangka pemikul momen khusus yang mampu menahan paling sedikit 25 persen gaya gempa yang ditetapkan 1. Rangka baja dengan bresing eksentris 8 2½ 4 TB TB TB TB TB 2. Rangka baja dengan bresing konsentris 7 2½ 5½ TB TB TB TB TB khusus 3. Dinding geser beton bertulang khusus 7 2½ 5½ TB TB TB TB TB 4. Dinding geser beton bertulang biasa 6 2½ 5 TB TB TI TI TI 5. Rangka baja dan beton komposit dengan 8 2½ 4 TB TB TB TB TB bresing eksentris 6. Rangka baja dan beton komposit dengan 6 2½ 5 TB TB TB TB TB bresing konsentris khusus 7. Dinding geser pelat baja dan beton komposit 7½ 2½ 6 TB TB TB TB TB 8. Dinding geser baja dan beton komposit khusus 7 2½ 6 TB TB TB TB TB 9. Dinding geser baja dan beton komposit biasa 6 2½ 5 TB TB TI TI TI 10.Dinding geser batu bata bertulang khusus 5½ 3 5 TB TB TB TB TB 11.Dinding geser batu bata bertulang menengah 4 3 3½ TB TB TI TI TI 12.Rangka baja dengan bresing terkekang 8 2½ 5 TB TB TB TB TB terhadap tekuk 13.Dinding geser pelat baja khusus 8 2½ 6½ TB TB TB TB TB Sumber : SNI Didapatkan nilai : R = 7, Cd = 5,5 dan Ω 0 = 2, Menentukan Perioda Fundamental Pendekatan Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab Tabel 2.9 dan tabel Diperoleh nilai : Cu = 1,4 Ct = 0,0488 x = 0,75 maka perhitungan nilai perioda fundamental pendekatan adalah : 1. arah x : IV - 45

46 Tamin = 0,0488 x = 2,175 detik Tamax = Cu Ta = 1,4 x 2,175 = 3,045 detik 2. arah y : Tamin = 0,0488 x = 2,175 detik Tamax = Cu Ta = 1,4 x 2,175 = 3,045 detik 3. Dari ETABS diperoleh : Tx 7,973 Ty 6, Nilai T untuk arah x : Ta min Cu Ta Ta crack 3,045 3,045 7,739 Maka untuk arah x yang digunakan adalah Tax = 3, Nilai T untuk arah y : Ta min Cu Ta Ta crack 3,045 3,045 6,739 Maka untuk arah x yang digunakan adalah Tay = 3,045 IV - 46

47 Menentukan Koefisien Seismik Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab bahwa nilai Cs harus tidak kurang dari Cs min = 0,044 S DS Ie dan tidak boleh lebih dari Cs max = S D1 / [Ta x (R / Ie)]. 1. Cs Maksimum - Cs maksimum =, - Cs maksimum arah x =, = 0,026, - Cs maksimum arah y =, = 0, Cs Hitungan - Cs hitungan = - Cs hitungan arah x =, = 0,087 - Cs hitungan arah y =, = 0, Cs Minimum - Cs minimum = 0,044 S DS Ie 0,01 - Cs minimum arah x = 0,044 x 0,607 x 1 = 0,027 0,01 - Cs minimum arah y = 0,044 x 0,607 x 1 = 0,027 0,01 Nilai Cs untuk arah x : Cs min Cshitung Csmax 0,027 0,087 0,026 Maka untuk arah x yang digunakan adalah Cs = 0,027 IV - 47

48 Nilai Cs untuk arah y : Cs min Cshitung Csmax 0,027 0,087 0,026 Maka untuk arah y yang digunakan adalah Cs = 0, Menentukan Massa Seismik Perhitungan Massa Bangunan diperoleh secara otomatis dari software ETABS pada Center Mass Rigdity, adalah sebagai berikut : Tabel 4.17 Modifikasi 1. Massa Bangunan Story MassX MassY CumMassX CumMassY Atap IV - 48

49 , , , , , , , , , , , , Σ , ,4 Bab IV Hasil dan Analisis Perhitungan Geser Dasar Nominal Statik Ekivalen Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , bahwa nilai base shear dapat dihitung dengan rumus berikut : Vx = Csx x Wt = 0,026 x = ,5 Vy = Csy x Wt = 0,026 x = , Perhitungan Distribusi Vertikal Gaya Gempa Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , bahwa gaya gempa lateral (Fx) (kn) yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari rumus: 1. Distribusi vertikal gaya gempa ditentukan berdasarkan : Fx = Cvx V IV - 49

50 Cvx = stor y 2. Distribusi horizontal gaya gempa ditentukan berdasarkan : Vx = Dalam perhitungannya, disajikan dalam bentuk tabel seperti berikut : Tabel 4.18 Modifikasi 1. Perhitungan gempa statik FFL H Wx.hx k Cvx Fx Vx UX UY UX UY UX UY m m kgm kg kg kg kg kg kg A ,06 0,06 74, , ,07 0,07 83, , ,07 0,07 79, , ,06 0,06 74, , ,06 0,06 70, , ,06 0,06 66, , ,05 0,05 63, , ,05 0,05 59, , ,05 0,05 55, , ,04 0,04 52, , ,04 0,04 48, , ,04 0,04 45, , ,04 0,04 42, , ,03 0,03 39, , ,03 0,03 36, , ,03 0,03 33, , ,03 0,03 31, , ,02 0,02 28, , ,02 0,02 25, , ,02 0,02 23, , ,02 0,02 21, , ,02 0,02 19, , ,01 0,01 17, , ,01 0,01 15, , ,01 0,01 13, , ,01 0,01 11, , ,01 0,01 10, , ,01 0,01 8, , ,01 0,01 7, , ,01 0,01 6, , ,00 0,00 5, , ,00 0,00 4, , ,00 0,00 3, , IV - 50

51 ,00 0,00 2, , ,00 0,00 1, , ,00 0,00 1, , ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, Σ , 5 1,00 1, , , Perhitungan Gaya Dinamik stor y Perhitungan gaya gempa dinamik (Vt) diambil dari nilai respons dinamik struktur yang dapat diambil langsung dari ETABS. FFL H Tabel 4.19 Modifikasi 1. Perhitungan V dan Vt V 0,85 V Vt UX UY UX UY UX UY m m kg kg kg kg kg kg A IV - 51

52 Σ , , , , , , Skala Gaya Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , bahwa kombinasi respons untuk geser dasar ragam (Vt) lebih kecil 85% dari geser dasar yan dihitung (V) menggunakan prosedur gaya lateral ekivalen, maka gaya harus dikalikan dengan 0,85V/Vt. 1. Cek terhadap statik : 0,85 Vx = ,4 kg 0,85 Vy = ,4 kg 2. Cek terhadap dinamik : Vtx = ,5 < 0,85 Vx Vty = ,8 < 0,85 Vy 3. Maka untuk arah x dan y akan dikalikan faktor skala :, Faktor skala arah x = 1 = 2,39 1, Faktor skala arah y = 1 = 2,10 1 IV - 52

53 stor y FFL H Tabel 4.20 Modifikasi 1. Perhitungan Gempa Dinamik. Bab IV Hasil dan Analisis Vt Dynamic Scaled Applied Load UX UY UX UY UX UY m m kg kg kg kg kg kg A Σ , , IV - 53

54 Hasil pemodelan Modifikasi 1 Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , analisis harus dilakukan untuk menentukan ragam getar alami untuk struktur. Analisis harus menyertakan jumlah ragam yang cukup untuk mendapatkan partisipasi massa ragam terkombinasi sebesar paling sedikit 90 persen dari massa aktual dalam masing-masing arah horisontal ortogonal dari respons yang ditinjau oleh model. Hasil output modeling etabs Modifikasi 1 disajikan dalam tabel sebagai berikut : Gambar 4.33 Modifikasi 1. Partisipasi massa ragam terkombinasi dan perilaku bangunan tidak terjadi rotasi. Sumber : Pemodelan 3D menggunakan software ETABS Tabel 4.21 Modifikasi 1. Modal Participating Mass Ratios dari ETABS. Mo de Peri od UX UY UZ Sum UX Sum UY Sum UZ RX RY RZ Sum RX Sum RY Sum RZ s % % % % % % % % % % % % IV - 54

55 Pada modifikasi 1, partisipasi massa ragam terkombinasi tercapai 90% pada mode ke 8. Maka dari itu syarat pertama terpenuhi. Pada mode ke-1 periode 7,973 detik, pada ortogonal arah y (UX) = 71,06% > RZ = 0,1 (selisih sangat jauh) maka pada mode ke-1 ini perilaku bangunan mengalami translasi ke arah sumbu x. Untuk lebih jelasnya lihat pada gambar Pada mode ke-2 periode 6,739 detik, pada ortogonal arah x (UY) = 40,49% > RZ = 24,4 maka pada mode ke-2 ini perilaku bangunan mengalami translasi ke arah sumbu y. Maka kedua syarat terpenuhi. Untuk lebih jelasnya lihat pada gambar IV - 55

56 Gambar 4.34 Modifikasi 1. Translasi ke arah sumbu x pada mode 1 periode Gambar 4.35 Modifikasi 1. Translasi ke arah sumbu y pada mode 2 periode IV - 56

57 Perhitungan Eksentrisitas Modifikasi 1 Pengecekan Eksentrisitas Bangunan diperoleh secara otomatis dari software ETABS pada Center Mass Rigdity, adalah sebagai berikut : Tabel 4.22 Modifikasi 1. Output Center Mass Rigdity Story MassX MassY XCM YCM XCR YCR ex ey A , ,5 0, , ,9 0, , ,9 0, , ,9 0, , ,0 0, , ,1 0, , ,2 0, , ,2 0, , ,3 0, , ,4 0, , ,5 0, , ,6 0, , ,7 0, , ,8 0, , ,9 0, , ,0 0, , ,1 0, , ,3 0, , ,4 0, , ,5 0, , ,6 0, , ,8 0, , ,9 0, , ,0 0, , ,1 0, , ,3 0, , ,4 0, , ,5 0, , ,7 0, , ,8 0, , ,9 0, , ,0 0, , ,2 0, , ,2 0, , ,77 39,7 12, ,7 2, , ,85 40,4 13, ,4 3, , ,85 40,4 13, ,4 4, , ,85 40,4 13, ,3 4, , ,77 40,1 13, ,8 3, , ,48 39,8 13, ,4 3,1 IV - 57

58 Σ , , Perhitungan Simpangan Modifikasi 1 Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , pengecekan simpangan antar lantai diperoleh secara otomatis dari software ETABS pada Story Drift, adalah sebagai berikut : Tabel 4.23 Modifikasi 1. Simpangan Antar Lantai dan Output Story Drift Story hx 0,02 hx δxei δxi δyei δyi cek m m m m m m cek Atap OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK IV - 58

59 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK Bab IV Hasil dan Analisis 4.13 Modifikasi 2 Sistem Struktur (Sistem Ganda) Pada modifikasi 2, sistem struktur yang digunakan adalah Sistem Ganda / Dual System dengan menggunakan corewall Menentukan Penempatan Posisi Corewall Dalam modifikasi 2, posisi shearwall pada daerah tangga diubah menjadi Corewall (seperti huruf C) dan pada sisi kanan kiri gedung (as A dan as L) di tambah shearwall supaya lebih kaku. Mutu beton corewall diasumsikan disamakan dengan mutu beton kolom dan tebal shearwall yang digunakan juga diasumsikan setebal kolom t=400 mm. Adapun pemodelannya dalam denah adalah sebagai berikut : Gambar 4.36 Modifikasi 2. Denah Lantai 1. Pemodelan 3D menggunakan Sistem Ganda (Dual System), menggunakan corewall. IV - 59

60 Gambar 4.37 Modifikasi 2. Denah Lantai 2 5. Pemodelan 3D menggunakan Sistem Ganda (Dual System), menggunakan corewall. Gambar 4.38 Modifikasi 2. Denah Lantai 6. Pemodelan 3D menggunakan Sistem Ganda (Dual System), menggunakan corewall. IV - 60

61 Gambar 4.39 Modifikasi 2. Denah Lantai Pemodelan 3D menggunakan Sistem Ganda (Dual System), menggunakan corewall. Gambar 4.40 Modifikasi 2. Denah Lantai Atap. Pemodelan 3D menggunakan Sistem Ganda (Dual System), menggunakan corewall Menentukan Kombinasi Sistem Perangkai dalam Arah yang berbeda Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab.2.8, nilai-nilai R, Cd dan Ω 0 adalah sebagai berikut : Tabel 4.24 Faktor R, Cd, dan Ω 0 untuk sistem penahan gaya gempa IV - 61

62 Sistem penahan-gaya seismik Koefisi en modifi ka si respon s, R a Faktor kuatlebih sistem, g : 0 Fakt or pem besa ran defle ksi Batasan sistem struktur dan batasan tinggistruktur, h (m) c n B Kategori desain seismik C D d E d F e D. Sistem ganda dengan rangka pemikul momen khusus yang mampu menahan paling sedikit 25 persen gaya gempa yang ditetapkan 1. Rangka baja dengan bresing eksentris 8 2½ 4 TB TB TB TB TB 2. Rangka baja dengan bresing konsentris 7 2½ 5½ TB TB TB TB TB khusus 3. Dinding geser beton bertulang khusus 7 2½ 5½ TB TB TB TB TB 4. Dinding geser beton bertulang biasa 6 2½ 5 TB TB TI TI TI 5. Rangka baja dan beton komposit dengan 8 2½ 4 TB TB TB TB TB bresing eksentris 6. Rangka baja dan beton komposit dengan 6 2½ 5 TB TB TB TB TB bresing konsentris khusus 7. Dinding geser pelat baja dan beton komposit 7½ 2½ 6 TB TB TB TB TB 8. Dinding geser baja dan beton komposit khusus 7 2½ 6 TB TB TB TB TB 9. Dinding geser baja dan beton komposit biasa 6 2½ 5 TB TB TI TI TI 10.Dinding geser batu bata bertulang khusus 5½ 3 5 TB TB TB TB TB 11.Dinding geser batu bata bertulang menengah 4 3 3½ TB TB TI TI TI 12.Rangka baja dengan bresing terkekang 8 2½ 5 TB TB TB TB TB terhadap tekuk 13.Dinding geser pelat baja khusus 8 2½ 6½ TB TB TB TB TB Sumber : SNI Didapatkan nilai : R = 7, Cd = 5,5 dan Ω 0 = 2, Menentukan Perioda Fundamental Pendekatan Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab Tabel 2.9 dan tabel Diperoleh nilai : Cu = 1,4 Ct = 0,0488 x = 0,75 maka perhitungan nilai perioda fundamental pendekatan adalah : 1. arah x : IV - 62

63 Tamin = 0,0488 x = 2,175 detik Tamax = Cu Ta = 1,4 x 2,175 = 3,045 detik 2. arah y : Tamin = 0,0488 x = 2,175 detik Tamax = Cu Ta = 1,4 x 2,175 = 3,045 detik 3. Dari ETABS diperoleh : Tx 7,940 Ty 5, Nilai T untuk arah x : Ta min Cu Ta Ta crack 2,175 3,045 7, 940 Maka untuk arah x yang digunakan adalah Tax = 3, Nilai T untuk arah y : Ta min Cu Ta Ta crack 2,175 3,045 5,651 Maka untuk arah x yang digunakan adalah Tay = 3,045 IV - 63

64 Menentukan Koefisien Seismik Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab bahwa nilai Cs harus tidak kurang dari Cs min = 0,044 S DS Ie dan tidak boleh lebih dari Cs max = S D1 / [Ta x (R / Ie)]. 1. Cs Maksimum - Cs maksimum =, - Cs maksimum arah x =, = 0,026, - Cs maksimum arah y =, = 0, Cs Hitungan - Cs hitungan = - Cs hitungan arah x =, = 0,087 - Cs hitungan arah y =, = 0, Cs Minimum - Cs minimum = 0,044 S DS Ie 0,01 - Cs minimum arah x = 0,044 x 0,607 x 1 = 0,027 0,01 - Cs minimum arah y = 0,044 x 0,607 x 1 = 0,027 0,01 Nilai Cs untuk arah x : Cs min Cshitung Csmax 0,027 0,087 0,026 Maka untuk arah x yang digunakan adalah Cs = 0,027 IV - 64

65 Nilai Cs untuk arah y : Cs min Cshitung Csmax 0,027 0,087 0,026 Maka untuk arah y yang digunakan adalah Cs = 0, Menentukan Massa Seismik Perhitungan Massa Bangunan diperoleh secara otomatis dari software ETABS, adalah sebagai berikut : Tabel 4.25 Modifikasi 2. Massa Bangunan Story MassX MassY CumMassX CumMassY Atap IV - 65

66 Σ Bab IV Hasil dan Analisis Perhitungan Geser Dasar Nominal Statik Ekivalen Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , bahwa nilai base shear dapat dihitung dengan rumus berikut : Vx = Csx x Wt = 0,026 x = ,5 Vy = Csy x Wt = 0,026 x = , Perhitungan Distribusi Vertikal Gaya Gempa Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , bahwa gaya gempa lateral (Fx) (kn) yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari rumus: 3. Distribusi vertikal gaya gempa ditentukan berdasarkan : Fx = Cvx V IV - 66

67 Cvx = stor y 4. Distribusi horizontal gaya gempa ditentukan berdasarkan : Vx = Dalam perhitungannya, disajikan dalam bentuk tabel seperti berikut : Tabel 4.26 Modifikasi 2. Perhitungan gempa statik FFL H Wx.hx k Cvx Fx Vx UX UY UX UY UX UY m m kgm kg kg kg kg kg kg A IV - 67

68 Σ 487,337,731, Perhitungan Gaya Dinamik stor y Perhitungan gaya gempa dinamik (Vt) diambil dari nilai respons dinamik struktur yang dapat diambil langsung dari ETABS. FFL H Tabel 4.27 Modifikasi 2. Perhitungan V dan Vt V 0,85 V Vt UX UY UX UY UX UY m m kg kg kg kg kg kg A IV - 68

69 Σ Skala Gaya Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , bahwa kombinasi respons untuk geser dasar ragam (Vt) lebih kecil 85% dari geser dasar yan dihitung (V) menggunakan prosedur gaya lateral ekivalen, maka gaya harus dikalikan dengan 0,85V/Vt. 4. Cek terhadap statik : 0,85 Vx = ,4 kg 0,85 Vy = ,4 kg 5. Cek terhadap dinamik : Vtx = ,5 < 0,85 Vx Vty = ,8 < 0,85 Vy 6. Maka untuk arah x dan y akan dikalikan faktor skala :, Faktor skala arah x = 1 = 2,39 1, Faktor skala arah y = 1 = 2,10 1 IV - 69

70 stor y FFL H Tabel 4.28 Modifikasi 2. Perhitungan Gempa Dinamik. Bab IV Hasil dan Analisis Vt Dynamic Scaled Applied Load UX UY UX UY UX UY m m kg kg kg kg kg kg A Σ IV - 70

71 Hasil pemodelan modifikasi 2 Berdasarkan peraturan SNI pasal dan pembahasan teori BAB II subbab , analisis harus dilakukan untuk menentukan ragam getar alami untuk struktur. Analisis harus menyertakan jumlah ragam yang cukup untuk mendapatkan partisipasi massa ragam terkombinasi sebesar paling sedikit 90 persen dari massa aktual dalam masing-masing arah horisontal ortogonal dari respons yang ditinjau oleh model. Hasil output modeling etabs modifikasi 2 disajikan dalam tabel sebagai berikut : Gambar 4.41 Modifikasi 2. Partisipasi massa ragam terkombinasi dan perilaku bangunan tidak terjadi rotasi. Sumber : Pemodelan 3D menggunakan software ETABS Tabel 4.29 Modifikasi 2. Modal Participating Mass Ratios dari ETABS. Mo de Peri od UX UY UZ Sum UX Sum UY Sum UZ RX RY RZ Sum RX Sum RY Sum RZ s % % % % % % % % % % % % IV - 71

72 Pada modifikasi 2, partisipasi massa ragam terkombinasi tercapai 90% pada mode ke 8. Maka dari itu syarat pertama terpenuhi. Pada mode ke-1 periode 7,940 detik, pada ortogonal arah y (UX) = 70,39% > RZ = 0,1 (selisih sangat jauh) maka pada mode ke-1 ini perilaku bangunan mengalami translasi ke arah sumbu x. Untuk lebih jelasnya lihat pada gambar Pada mode ke-2 periode 5,651 detik, pada ortogonal arah x (UY) = 58,36% > RZ = 5,3 maka pada mode ke-2 ini perilaku bangunan mengalami translasi ke arah sumbu y. Maka kedua syarat terpenuhi. Untuk lebih jelasnya lihat pada gambar IV - 72

73 Gambar 4.42 Modifikasi 2. Translasi ke arah sumbu x pada mode 1 periode Gambar 4.43 Modifikasi 2. Translasi ke arah sumbu y pada mode 2 periode IV - 73