BAB III STUDI KASUS 3.1 UMUM

dokumen-dokumen yang mirip
BAB IV ANALISIS & PEMBAHASAN

BAB IV PEMODELAN STRUKTUR

BAB III METEDOLOGI PENELITIAN. dilakukan setelah mendapat data dari perencanaan arsitek. Analisa dan

DESAIN TAHAN GEMPA BETON BERTULANG PENAHAN MOMEN MENENGAH BERDASARKAN SNI BETON DAN SNI GEMPA

T I N J A U A N P U S T A K A

PEMODELAN DINDING GESER BIDANG SEBAGAI ELEMEN KOLOM EKIVALEN PADA MODEL GEDUNG TIDAK BERATURAN BERTINGKAT RENDAH

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. gedung dalam menahan beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut. Dalam. harus diperhitungkan adalah sebagai berikut :

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS DAN DESAIN STRUKTUR BETON BERTULANG UNTUK GEDUNG TINGKAT TINGGI

ANALISIS DAN DESAIN STRUKTUR TAHAN GEMPA DENGAN SISTEM BALOK ANAK DAN BALOK INDUK MENGGUNAKAN PELAT SEARAH

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

STUDI DESAIN STRUKTUR BETON BERTULANG TAHAN GEMPA UNTUK BENTANG PANJANG DENGAN PROGRAM KOMPUTER

BAB IV POKOK PEMBAHASAN DESAIN. Perhitungan prarencana bertujuan untuk menghitung dimensi-dimensi

Contoh Perhitungan Beban Gempa Statik Ekuivalen pada Bangunan Gedung

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Pada perencanaan bangunan bertingkat tinggi, komponen struktur

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. menggunakan sistem struktur penahan gempa ganda, sistem pemikul momen dan sistem

Analisis Perilaku Struktur Pelat Datar ( Flat Plate ) Sebagai Struktur Rangka Tahan Gempa BAB III STUDI KASUS

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. gedung dalam menahan beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut.

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PARKIR SUNTER PARK VIEW APARTMENT DENGAN METODE ANALISIS STATIK EKUIVALEN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PERHITUNGAN BEBAN GEMPA PADA BANGUNAN GEDUNG BERDASARKAN STANDAR GEMPA INDONESIA YANG BARU 1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. desain untuk pembangunan strukturalnya, terutama bila terletak di wilayah yang

UNIVERSITAS INONESIA EVALUASI FAKTOR REDUKSI GEMPA PADA SISTEM GANDA RANGKA RUANG SKRIPSI AUDI VAN SHAF ( X)

BAB III METODE PENELITIAN

LAPORAN PERHITUNGAN STRUKTUR RUKO 2 ½ LANTAI JL. H. SANUSI PALEMBANG

ANALISIS DINAMIK RAGAM SPEKTRUM RESPONS GEDUNG TIDAK BERATURAN DENGAN MENGGUNAKAN SNI DAN ASCE 7-05

RESPON DINAMIS STRUKTUR PADA PORTAL TERBUKA, PORTAL DENGAN BRESING V DAN PORTAL DENGAN BRESING DIAGONAL

BAB III METODE PENELITIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS STRUKTUR GEDUNG BERTINGKAT RENDAH DENGAN SOFTWARE ETABS V.9.6.0

BAB IV EVALUASI KINERJA DINDING GESER

Laporan Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Apartemen Salemba Residences 4.1 PERMODELAN STRUKTUR Bentuk Bangunan

ANALISIS BANGUNAN ASIMETRIS TERHADAP TINJAUAN DELATASI AKIBAT GAYA HORIZONTAL

BAB III PEMODELAN DAN ANALISIS STRUKTUR

PERENCANAAN GEDUNG BETON BERTULANG BERATURAN BERDASARKAN SNI DAN FEMA 450

BAB IV PEMODELAN STRUKTUR

BAB III METODELOGI PENELITIAN

BAB IV ANALISIS STRUKTUR

Perencanaan Gempa untuk

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS DINAMIK BEBAN GEMPA RIWAYAT WAKTU PADA GEDUNG BETON BERTULANG TIDAK BERATURAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Menurut PBI 1983, pengertian dari beban-beban tersebut adalah seperti yang. yang tak terpisahkan dari gedung,

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. yang aman. Pengertian beban di sini adalah beban-beban baik secara langsung

BAB II DASAR-DASAR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG BERTINGKAT

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. harus dilakukan berdasarkan ketentuan yang tercantum dalam Tata Cara

PERANCANGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG CONDOTEL MATARAM CITY YOGYAKARTA. Oleh : KEVIN IMMANUEL KUSUMA NPM. :

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III METODE PENELITIAN

DAFTAR ISI. Halaman Judul Pengesahan Persetujuan Surat Pernyataan Kata Pengantar DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR NOTASI DAFTAR LAMPIRAN

PERANCANGAN STRUKTUR TAHAN GEMPA

BAB IV PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG. Pada perencanaan gedung ini penulis hanya merencanakan gedung bagian atas

EVALUASI KEKUATAN STRUKTUR YANG SUDAH BERDIRI DENGAN UJI ANALISIS DAN UJI BEBAN (STUDI KASUS GEDUNG SETDA KABUPATEN BREBES)

PERENCANAAN GEDUNG PASAR TIGA LANTAI DENGAN SATU BASEMENT DI WILAYAH BOYOLALI (DENGAN SISTEM DAKTAIL PARSIAL)

PERANCANGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG TRANS NATIONAL CRIME CENTER MABES POLRI JAKARTA. Oleh : LEONARDO TRI PUTRA SIRAIT NPM.

BAB III METODOLOGI PEMBAHASAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. untuk mencari ketinggian shear wall yang optimal untuk gedung perkantoran 22

BAB III PEMODELAN STRUKTUR

ANALISIS DAN DESAIN STRUKTUR RANGKA GEDUNG 20 TINGKAT SIMETRIS DENGAN SISTEM GANDA ABSTRAK

STUDI KOMPARATIF PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA DENGAN SISTEM RANGKA GEDUNG BERDASARKAN TATA CARA ASCE 7-05 DAN SNI

BAB 3 METODE PENELITIAN

PERENCANAAN GEDUNG PERPUSTAKAAN KOTA 4 LANTAI DENGAN PRINSIP DAKTAIL PARSIAL DI SURAKARTA (+BASEMENT 1 LANTAI)

BAB IV ANALISA STRUKTUR

DAFTAR NOTASI. Luas penampang tiang pancang (mm²). Luas tulangan tarik non prategang (mm²). Luas tulangan tekan non prategang (mm²).

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB IV ANALISIS STRUKTUR ( MENGGUNAKAN LANTAI BETON BONDECK ) Sebuah gedung perhotelan 9 lantai direncanakan dengan struktur baja.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. pembebanan yang berlaku untuk mendapatkan suatu struktur bangunan

BAB II BAB 1 TINJAUAN PUSTAKA. 1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03

MODIFIKASI STRUKTUR GEDUNG WISMA SEHATI MANOKWARI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM GANDA

PERANCANGAN STRUKTUR ATAS STUDENT PARK APARTMENT SETURAN YOGYAKARTA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Laporan Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Apartemen Salemba Residences 2.1. ACUAN PERATURAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. itu sendiri adalah beban-beban baik secara langsung maupun tidak langsung yang. yang tak terpisahkan dari gedung.

ANALISIS DAN DESAIN DINDING GESER GEDUNG 20 TINGKAT SIMETRIS DENGAN SISTEM GANDA ABSTRAK

MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR BAJA KOMPOSIT PADA GEDUNG PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS NEGERI JEMBER

BAB I PENDAHULUAN. kombinasi dari beton dan baja dimana baja tulangan memberikan kuat tarik

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

APLIKASI KOMPUTER DALAM KONSTRUKSI

BAB III LANDASAN TEORI. dasar ke permukaan tanah untuk suatu situs, maka situs tersebut harus

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Pada perencanaan bangunan bertingkat tinggi, komponen struktur

PERHITUNGAN ULANG STRUKTUR GEDUNG ASRAMA KEBIDANAN LEBO WONOAYU DENGAN METODE SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH

RANY RAKITTA DEWI SEMINAR TUGAS AKHIR

PERBANDINGAN ANALISIS STATIK DAN ANALISIS DINAMIK PADA PORTAL BERTINGKAT BANYAK SESUAI SNI

BAB IV PERMODELAN STRUKTUR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. maupun tidak langsung mempengaruhi struktur bangunan tersebut. Berdasarkan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Menurut Iswandi Imran (2014) konsep dasar perencanaan struktur

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Beton berlulang merupakan bahan konstruksi yang paling penting dan merupakan

DESAIN DINDING GESER TAHAN GEMPA UNTUK GEDUNG BERTINGKAT MENENGAH. Refly. Gusman NRP :

Kata kunci: Balok, bentang panjang, beton bertulang, baja berlubang, komposit, kombinasi, alternatif, efektif

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

PERBANDINGAN ANALISIS RESPON STRUKTUR GEDUNG ANTARA PORTAL BETON BERTULANG, STRUKTUR BAJA DAN STRUKTUR BAJA MENGGUNAKAN BRESING TERHADAP BEBAN GEMPA

PEMODELAN DINDING GESER PADA GEDUNG SIMETRI

STUDI MENENTUKAN PARAMETER DAKTILITAS STRUKTUR GEDUNG TIDAK BERATURAN DENGAN ANALISIS PUSHOVER

HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN KATA PENGANTAR ABSTRAK DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR NOTASI DAFTAR LAMPIRAN

ANALISIS PERILAKU STRUKTUR PELAT DATAR ( FLAT PLATE ) SEBAGAI STRUKTUR RANGKA TAHAN GEMPA TUGAS AKHIR

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN

PERANCANGAN GEDUNG APARTEMEN DI JALAN LAKSAMANA ADISUCIPTO YOGYAKARTA

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN

BAB III MODELISASI STRUKTUR

Transkripsi:

BAB III STUDI KASUS 3.1 UMUM Tahap awal adalah pemodelan struktur berupa desain awal model, yaitu menentukan denah struktur. Kemudian menentukan dimensi-dimensi elemen struktur yaitu balok, kolom dan dinding geser serta parameter material seperti berat jenis beton, kuat tekan beton (f c ), elastisitas beton (E c ) dan kuat leleh baja tulangan (f y ). Setelah itu menentukan beban-beban yang akan diterapkan pada model (beban mati, beban hidup dan beban gempa). Tahap selanjutnya adalah melakukan analisis struktur dengan program ETABS 2000 Non-Linier. Pada tahap ini, dilakukan pemeriksaan terhadap faktor skala akibat beban lateral sesuai dengan nilai faktor reduksi gempa representatif untuk metoda pembobotan. Model di analisis struktur sekali lagi untuk menyesuaikan analisa dinamik sesuai faktor skala tersebut. Waktu getar alami struktur model dibatasi untuk menghindari fleksibilitas struktur. Disamping itu, dilakukan pemeriksaan kinerja struktur terhadap batas layan dan batas ultimit. Langkah berikutnya adalah melakukan desain penulangan pada sistem struktur. Dalam peraturan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SNI 03-2847-2002, rasio luas tulangan balok dibatasi 0,35% sampai 2,5% dan rasio luas tulangan kolom (SRPMK) dibatasi antara 1% sampai 6%. Untuk metoda penggunaan faktor reduksi gempa secara langsung, desain tulangan frame berdasarkan 25% gaya geser gempa total dan dicek terhadap 25% beban gempa total tanpa bantuan dinding geser. Tahap akhir adalah melakukan perbandingan terhadap semua model yang dibuat. Berdasarkan variasi terhadap jumlah tingkat, nilai faktor reduksi gempa dan jenis frame, maka jumlah keseluruhan model yang ada adalah 16 buah. Hasil akhir analisa berupa perbandingan antara berat tulangan dengan volume beton menurut faktor reduksi gempa dan jenis frame. Ringkasan umum langkah pengerjaan dengan program ETABS dapat dilihat pada gambar 3.1 dan gambar 3.2.

Start Pemodelan Struktur : Material Properties Pembebanan Respons Spektrum Kombinasi Pembebanan Dimensi Elemen Struktur Analisa Gaya Dalam Tidak Cek Waktu Getar Alami Dan Simpangan Ya Desain Tulangan Shearwall Cek Frame terhadap 25% beban gempa Desain Tulangan Frame Cek Tidak Finish Ya Gambar 3.1 Diagram Alir Analisis Model Struktur dengan program ETABS (Penggunaan Faktor Reduksi Gempa dengan Cara Langsung)

Start Pemodelan Struktur : Material Properties Pembebanan Respons Spektrum Kombinasi Dimensi Elemen Analisa Gaya Dalam Tida Cek Waktu Getar Alami Dan Simpangan Ya Faktor Reduksi Gempa Reprenstattif Desain Tulangan Desain Tulangan Frame Cek Kapasitas Tidak Finis Ya Gambar 3.2 Diagram Alir Analisis Model Struktur dengan program ETABS (Penggunaan Faktor Reduksi Gempa dengan Metoda Pembobotan)

3.2 FAKTOR REDUKSI KEKUATAN DAN KEKAKUAN Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam melakukan desain suatu bangunan dan elemen struktur. Hal-hal yang harus diperhatikan antara lain yaitu, faktor reduksi kekuatan ( ), faktor reduksi kekakuan dan faktor reduksi beban hidup. Faktor reduksi kekuatan ( ) digunakan untuk menentukan kuat rencana (kuat nominal), dimana nilainya disesuaikan dengan perilaku lentur, beban normal, geser dan torsi. Tujuan dari faktor reduksi kekuatan adalah : 1.Mengakomodasi kemungkinan komponen-komponen struktur yang kurang kuat akibat variasi kuat material dan dimensi 2.Mengakomodasi kekurang-telitian dalam desain ataupun pelaksanaan 3.Mencerminkan tingkat daktilitas dan keutamaan dari komponen-komponen struktur Faktor reduksi kekuatan yang digunakan dalam desain model-model pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut : Lentur murni : 0,8 Aksial tarik dengan atau tanpa lentur : 0,8 Aksial tekan dengan atau tanpa lentur - Sengkang spiral : 0,7 - Sengkang biasa : 0,65 - Geser dan torsi : 0,75 Faktor reduksi kekakuan merupakan suatu koreksi terhadap keadaan retaknya penampang-penampang struktur beton dan perubahan bentuk akibat dari beban gempa yang dapat menyebabkan peningkatan dalam simpangan struktur. Faktor reduksi kekakuan yang digunakan dalam desain model-model pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut : Balok : 0,35 Ig Kolom : 0,70 Ig Dinding (tidak retak) : 0,70 Ig

3.3 REDUKSI BEBAN HIDUP Faktor reduksi beban hidup yang digunakan dalam pemodelan dan desain pada tugas akhir ini adalah reduksi pada beban hidup untuk analisa beban gempa dan reduksi beban hidup untuk perhitungan gaya aksial kolom. Reduksi beban hidup berhubungan dengan peluang untuk terjadinya beban hidup penuh pada semua bagian struktur secara serempak selama umur gedung. Peluang tersebut sangat kecil, sehingga beban hidup tersebut dapat dianggap tidak sepenuhnya efektif. Reduksi beban hidup untuk analisa gempa pada tugas akhir ini menggunakan koefisien reduksi sebesar 0,3 (untuk bangunan perkantoran). Hal tersebut mengacu pada Peraturan Pembebanan Untuk Rumah Dan Gedung SKBI-1987. Reduksi beban hidup untuk perhitungan gaya aksial pada kolom seperti telah dijelaskan sebelumnya berkaitan dengan kecilnya peluang akan terjadinya beban hidup secara serempak selama umur gedung. Reduksi beban hidup untuk perhitungan gaya aksial pada kolom untuk tugas akhir ini dapat dilihat pada tabel 3.1 sebagai berikut : Tabel 3.1 Faktor reduksi kekuatan struktur beton bertulang [4] Jumlah Lantai yang Dipikul Koefisien Reduksi yang Dikalikan kepada Beban Hidup 1 0,90 2 0,80 3 0,70 4 0,60 5 0,50 6 0,40 7 0,40 8 dan lebih 0,40

3.4 PEMBEBANAN STRUKTUR & KOMBINASI PEMBEBANAN Pembebanan didasarkan pada Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, SKBI-1.3.53.1987. Fokus Tugas Akhir ini adalah melihat pengaruh gaya gempa terhadap struktur rencana, maka pembebanan struktur untuk analisis hanya dilakukan terhadap beban-beban berikut: a. Beban mati Beban mati (dead load) yaitu berat dari seluruh bagian dari suatu struktur yang bersifat tetap. Beban mati yang diperhitungkan pada Tugas Akhir ini adalah berat sendiri dari masing-masing elemen struktur seperti pelat, balok, kolom, dan dinding geser. Pelat lantai direncanakan setebal 150 mm. b. Beban mati tambahan Beban mati tambahan (superimposed dead load) yaitu berat mati tambahan yang muncul akibat beban-baban mati yang bukan merupakan elemen struktural. Beban mati tambahan yang digunakan pada struktur antara lain beban peralatan mekanikal dan elektrikal sebesar 50 kg/m 2 (0,5 kn/m 2 ), beban penutup lantai (ubin keramik) sebesar 24 kg/m 2 (0,24 kn/m 2 ), beban mortar lantai sebesar 21 kg/m 2 /cm (0,21 kn/m 2 /cm), dan beban dinding ½ bata sebesar 250 kg/m 2 (2,5 kn/m 2 ). c. Beban hidup Beban hidup adalah beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan struktur gedung, baik akibat beban yang berasal dari orang maupun barang yang dapat berpindah, atau mesin dan peralatan serta komponen yang tidak merupakan bagian yang tetap dalam struktur yang dapat diganti selama masa hidup dari struktur gedung tersebut. Struktur direncanakan untuk gedung perkantoran, sehingga berdasarkan Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SKBI-1.3.53.1987), beban hidup pada lantai sebesar 250 kg/m 2 (2,5 kn/m 2 ) dan untuk lantai atap sebesar 100 kg/m 2 (1,0 kn/m 2 ). d. Beban gempa Beban gempa dihitung dengan analisis dinamik dengan program ETABS 2000 versi 8. Dalam tugas akhir ini dipergunakan data-data gempa (daerah gempa zona 3) dengan karakteristik tanah lunak. Respon spektrum dan peta zona gempa indonesia dapat dilihat pada gambar 3.3 dan 3.4.

Tabel 3.2 Ringkasan pembebanan pada struktur Jenis Beban Besar Beban Keterangan Berat sendiri 24 kn/m 3 Elemen struktur beton bertulang Beban hidup atap 2,5 kn/m 2 - Beban hidup lantai 2,5 kn/m 2 - Beban ME 0,5 kn/m 2 - Beban penutup lantai 0,24 kn/m 2 - Beban spesi lantai 0,21 kn/m 2 /cm 3 cm = 0,63 kn/m 2 Ketebalan spesi 3 cm Kombinasi beban rencana pada struktur sesuai dengan Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Bangunan Gedung SNI 03-2847-2002, sebagai berikut: a. 1,4 DL b. 1,2 DL + 1,6 LL c. 1,2 DL + 1,0 LL ± 1,0 E d. 0,9 DL ± 1,0 E Gambar 3.3 [5] Respons spektrum gempa rencana Zone 3

Gambar 3.4 [5] Zona gempa Indonesia dengan percepatan puncak batuan dasar pada perioda ulang 500 tahun

3.5 PERENCANAAN DIMENSI ELEMEN STRUKTUR Perencanaan dimensi mengacu pada persyaratan-persyaratan yang terdapat dalam RSNI 03-2847-2002 untuk struktur beton bangunan gedung. Denah bangunan yang akan direncanakan secara dapat dilihat pada gambar 3.5. Elemen struktur yang direncanakan dimensinya meliputi : A. Balok Untuk balok induk desain tebal penampang diambil berdasarkan panjang bentangnya (L), yaitu L sampai 10 L. Sedangkan untuk balok anak digunakan 12 L. Persyaratan 14 lainnya yang harus dipenuhi yaitu dimensi minimum untuk lebar balok adalah 250 mm dan perbandingan antara antara lebar (b) dengan tebal (h) balok harus memenuhi b > 0,3 h. Lebar balok tersebut tidak boleh lebih lebar dari ketentuan bbalok b + ¾ kolom h balok. Dengan demikian maka dimensi balok minimum yang digunakan seperti pada tabel 3.3 dan tipe balok pada gambar 3.5. Tipe balok untuk pada setiap model bervariasi, disesuaikan untuk mampu memikul beban-beban rencana, jenis ragam, syarat simpangan dan memenuhi peraturan pembatasan waktu getar alami. Tabel 3.3 Dimensi Balok Jenis balok Panjang bentang minimum (cm) Tebal balok minimum (cm) Lebar balok minimum (cm) Dimensi minimum yang digunakan b x h (cm) Balok induk L = 800 70 35 35 x 70 Balok induk L = 400 40 25 30 x 50 Balok anak L = 800 58 25 30 x 60

A B C D E F 1 2 3 4 2,4 m 3,2 m 2,4 m X 8 m 8 m 8 m 8 m 8 m Y 8 m 4 m 8 m Gambar 3.5 Denah model struktur tampak atas B1 B2 B3 B2 B1 BS BA1 BA2 BA3 BA2 BA1 B6 B8 B8 B6 B4 B5 BC1 B5 B4 B7 BC2 B4 B5 B5 B4 BC2 BC1 B7 BS BA1 BA2 BA3 BA2 BA1 B6 B8 B8 B6 B1 B2 B3 B2 B1 Gambar 3.6 Tipe dimensi balok yang digunakan dalam model struktur

B. Kolom Untuk kolom perbandingan antara antara lebar (b) dengan tebal (h) kolom harus memenuhi b > 0, 4 h dan dimensi minimum kolom adalah 30 x 30 cm. Dengan demikian berdasarkan ketentuan bahwa b kolom b balok maka digunakan dimensi kolom dengan luas penampang 4500 cm 2 sampai 10000 cm 2. C. Dinding Geser Menurut peraturan, ketebalan dinding pendukung tidak boleh kurang dari pada 1/25 tinggi atau panjang bagian dinding yang ditopang secara lateral, diambil yang terkecil, dan tidak boleh kurang daripada 100 mm. Tebal dinding geser yang akan digunakan pada tugas akhir ini, direncanakan sebagai berikut : Untuk bangunan 8 lantai digunakan tebal 30 cm. Untuk bangunan 12 lantai digunakan tebal 35 cm. Untuk bangunan 16 lantai digunakan tebal 40 cm. Untuk bangunan 20 lantai digunakan tebal 45 cm. 1,8 2,4 m 4,0 m 4 m Tebal dinding geser disesuaikan dengan ketinggian bangunan Gambar 3.7 Dimensi dinding geser yang digunakan dalam model struktur

3.6 SIMULASI PARAMETRIK Tujuan tugas akhir ini adalah menganalisa faktor reduksi gempa dan hubungannya dengan berat tulangan / volume beton pada tiap elemen struktur yang ditinjau. Disamping itu, model struktur yang dibuat harus memenuhi persyaratan-persyaratan dalam SNI 03-2847-2002 untuk Struktur Beton untuk Bangunan Gedung dan SNI 03-1726-2002 untuk Standar Perencanaan Gempa untuk Struktur Gedung. Struktur akan dimodelkan dengan menggunakan bantuan program ETABS 2000 versi 9, maka parameter yang akan dicari adalah sebagai berikut : a. Gaya-gaya dalam struktur yang berupa gaya normal, gaya lintang dan momen. b. Gaya geser dasar struktur. c. Simpangan struktur. d. Waktu getar & mode shape struktur. e. Faktor reduksi gempa representatif dari setiap struktur cara pembobotan. f. Memerikasa kekuatan frame terhadap 25% beban gempa tanpa bantuan dinding geser. g. Penulangan untuk setiap elemen (balok, kolom dan dinding geser). h. Perbandingan berat tulangan per volume beton (kg/m 3 ) untuk setiap elemen (balok, kolom dan dinding geser) pada setiap model yang dibuat sesuai dengan faktor reduksi gempanya. 3.6.1 Pemodelan Struktur Model struktur yang akan dianalisis adalah model struktur portal ( frame) dengan dinding geser dalam sistem tiga dimensi (sumbu x, y dan z). Pemodelan dan analisa dilakukan dengan program ETABS 2000 versi 8. Model struktur dibuat dengan jumlah lantai 8, 12, 16 dan 20 lantai. Ketinggian antar lantai pada setiap model dibuat sama, yaitu dengan ketinggian 4 m (4000 mm). Untuk tebal pelat lantai pada setiap model dibuat sama, yaitu 15 cm (150 mm) dan pelat atap direncanakan setebal 15 cm (150 mm). Denah model struktur secara umum dapat dilihat pada gambar 3.8 dan gambar 3.9.

2,4 m 3,2 m 2,4 m 8 m 4 m Y 8 m X 8 m X 8 m 8 m 8 m 8 m Gambar 3.8 Denah model struktur tampak atas 4 m 4 m 4 m 4 m X 4 m Gambar 3.9 Denah model struktur tampak samping (sumbu-x)

Variasi terhadap model-model yang dibuat sebagai berikut : 1. Ketinggian Model yang dibuat mempunyai variasi ketinggian 8, 12, 16 dan 20 tingkat, dengan jarak antar lantai untuk masing-masing model adalah 4 m (lihat gambar 3.11 s/d gambar 3.14). 2. Faktor reduksi gempa (R) Faktor reduksi gempa yang akan dianalisa menggunakan cara langsung dan metode pembobotan sebagai berikut: No Rx Ry Keterangan 1 8,5 8,5 SRPMK 2 6,5 6,5 SRPMM 3 5,5 5,5 Dinding Geser 20 lantai H = 20 x 4 m 16 lantai 12 lantai H = 16 x 4 m H = 12 x 4 m 8 lantai H = 8 x 4 m Gambar 3.10 Variasi model struktur berdasarkan ketinggian

Gambar 3.11 Modelisasi struktur 8 lantai dengan program ETABS 2000

Gambar 3.12 Modelisasi struktur 12 lantai dengan program ETABS 2000

Gambar 3.13 Modelisasi struktur 16 lantai dengan program ETABS 2000

Gambar 3.14 Modelisasi struktur 20 lantai dengan program ETABS 2000

3.6.2 Parameter Desain Model Struktur v Gambaran umum model struktur 1. Fungsi bangunan : Perkantoran 2. Jumlah model struktur : 16 buah model 3. Material yang digunakan : Beton bertulang 4. Luas setiap lantai : 20 m 40 m = 800 m 2 5. Jumlah tingkat : 8, 12, 16 dan 20 lantai 6. Tinggi bangunan : 32 m, 48 m, 64 m dan 80 m 7. Jarak antar lantai : 4 m 8. Tebal pelat lantai : 15 cm 9. Tebal pelat atap : 15 cm 10. Tebal dinding geser : 30 cm sampai dengan 45 cm 11. Dimensi balok induk : 35 cm 75 cm (minimum) 12. Dimensi balok anak : 30 cm 60 cm 13. Dimensi kolom : 70 cm 70 cm s/d 100 cm 100 cm v Data material 1. Mutu beton (f c ) : 35 MPa 2. Mutu baja tulangan utama (f y ) : 400 Mpa 3. Mutu baja tulangan geser (f ys ) : 400 MPa 4. Modulus elastisitas beton (E c ) : 4700 f c = 27806 MPa 5. Modulus elastisitas baja (E s ) : 200 GPa 6. Berat jenis beton bertulang : 24 kn/m 3 7. Massa jenis beton bertulang : 2,40 kn s 2 /m 4 8. Perbandingan Poisson : 0,2 9. Koefisien thermal : 9,9 x 10-6 m/ o C v Data pembebanan struktur 1. Beban mati (DL) Berat sendiri setiap elemen dihitung otomatis dengan program. Beban mati pada pelat : Beban M/E : 0,5 kn/m 2

Beban penutup lantai : 0,24 kn/m 2 Beban finishing : 0,63 kn/m 2 + Jumlah : 1,37 kn/m 2 2. Beban hidup (LL) - Pada pelat atap : 1,0 kn/m 2 - Pada pelat lantai : 2,5 kn/m 2 3. Beban gempa (E) Beban gempa akan diperhitungkan dengan bantuan program ETABS. Analisa yang dilakukan adalah analisa dinamik (respon spektrum). Arah beban gempa ditinjau dalam dua arah, yaitu beban gempa arah sumbu-x (Ex) dan beban gempa arah sumbu-y (Ey). 4. Kombinasi pembebanan : 1,4 DL 1,2 DL + 1,6 LL 1,2 DL + 1,0 LL ± 1,0 Ex ± 0,3 Ey 1,2 DL + 1,0 LL ± 0,3 Ex ± 1,0 Ey 0,9 DL ± 1,0 Ex ± 0,3 Ey 0,9 DL ± 0,3 Ex ± 1,0 Ey v Data untuk perencanaan terhadap beban gempa (Berdasarkan SNI 03 1726 2002) 1. Zona gempa : Zona 3 2. Jenis tanah : Tanah lunak 3. Faktor keutamaan (I) : 1,0 (Perkantoran) 4. Faktor daktilitas maksimum ( m ) Dinding geser dengan SRPMK beton bertulang : 5,2 Dinding geser dengan SRPMM beton bertulang : 4,0 5. Faktor reduksi gempa maksimum ( R m ) Dinding geser dengan SRPMK beton bertulang : 8,5 Dinding geser dengan SRPMM beton bertulang : 6,5

6. Faktor tahanan lebih struktur (f) : 2,8 7. Respon spektrum rencana seperti pada gambar 3.14 RESPON SPEKTRUM GEMPA ZONA 3 Faktor Respon Gempa (C) 0,75 0,60 0,45 0,30 0,15 0,00 0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 3 Waktu Getar (T) Gambar 3.15 Respon Spektrum Rencana 3.6.3 Parameter yang dianalisa 29 Dalam tugas akhir ini, parameter yang dibandingkan adalah faktor reduksi gempa terhadap berat tulangan per meter kubik volume beton (kg/m 3 ) pada masing-masing elemen (balok, kolom dan dinding geser). Faktor reduksi gempa tersebut, akan dianalisa dengan cara langsung dan cara pembobotan. Cara pembobotan yaitu menentukan faktor reduksi gempa representatif dari setiap model dengan metoda analisa nilai rata-rata berbobot dengan gaya geser dasar yang dipikul oleh masing-masing jenis subsistem sebagai besaran pembobotnya menurut persamaan : Vx + Vy R =...(3.1) V V x y + R R x y 29 Departemen Pemukiman dan Pengembangan Prasarana Wilayah, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002. (Hal. 11, 29, 45 47)

keterangan : V x : Gaya geser dasar untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-x V y : Gaya geser dasar untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-y R x : Faktor reduksi gempa untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-x R y : Faktor reduksi gempa untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-y Persamaan tersebut hanya boleh dipakai bila rasio antar nilai-nilai faktor reduksi gempa (R) dari jenis-jenis subsistem struktur gedung yang dianalisa tidak lebih dari 1,5. Asumsi yang dianut dalam subbab ini, yaitu bahwa struktur gedung daktail dan struktur gedung elastik penuh akibat pengaruh Gempa Rencana menunjukkan simpangan maksimum m yang sama dalam kondisi di ambang keruntuhan (constant maximum displacement rule), hal ini sudah biasa dianut dalam standar-standar perencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedung, agar terdapat hubungan yang sederhana antara V y dan V e melalui. Asumsi ini adalah konservatif, karena dalam keadaan sesungguhnya struktur gedung yang daktail memiliki m yang relatif lebih besar dari pada struktur gedung yang elastik, sehingga memiliki yang relatif lebih besar dari pada yang diasumsikan. Asumsi yang dianut divisualisasikan dalam diagram beban-simpangan (diagram V- ) yang ditunjukkan dalam Gambar 3.15. Apabila V n adalah pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana yang harus ditinjau dalam perencanaan struktur gedung, maka berlaku hubungan sebagai berikut : V Vy Ve =... (3.2) f R n = 1 di mana : f 1 faktor kuat lebih beban dan bahan yang terkandung di dalam struktur gedung dan nilainya ditetapkan sebesar : f 1 = 1,6

dan R disebut faktor reduksi gempa menurut persamaan : 1,6 R = f 1 R m Dalam persamaan diatas R = 1,6 adalah faktor reduksi gempa untuk struktur gedung yang berperilaku elastik penuh, sedangkan R m (R m = f 1 =1,6 x 5,3 = 8,5) adalah faktor reduksi gempa maksimum yang dapat dikerahkan oleh sistem struktur yang bersangkutan. Gambar 3.16 [5] Diagram beban-simpangan (diagram V- ) suatu struktur gedung Beban gempa maksimum V m yang dapat diserap oleh struktur dalam kondisi diambang keruntuhan dengan pengerahan faktor kuat lebih total (f) yang terkandung dalam struktur. V m = f 2 V y... (3.3) V m = f V n... (3.4) Simpangan struktur gedung akibat gempa nominal adalah n dapat dipakai untuk menentukan simpangan-simpangan lainnya. m = R n... (3.5)

Berdasarkan rumusan-rumusan yang telah dijelaskan sebelumnya, maka dapat disimpulkan bahwa daktilitas struktur mempunyai hubungan dengan faktor reduksi gempa. Hubungan tersebut dapat dilihat pada tabel 3.4. Tabel 3.4 [15] Parameter daktilitas struktur (µ) dan faktor reduksi gempa (R) Taraf kinerja µ R = µ f 1 struktur gedung (dimana f 1 = 1,6) f 2 (f 2 = 0,83 + 0,17µ) (f = f 1 f 2 = 1,6 f 2 ) Elastik penuh 1,0 1,6 1,0 1,6 1,5 2,4 1,09 1,7 2,0 3,2 1,17 1,9 f 2,5 4,0 1,26 2,0 Daktail parsial 3,0 4,8 1,35 2,2 3,5 5,6 1,44 2,3 4,0 6,4 1,51 2,4 4,5 7,2 1,61 2,6 5,0 8,0 1,70 2,7 Daktail penuh 5,3 8,5 1,75 2,8 Seperti telah dijelaskan diatas, untuk dapat menganalisa faktor reduksi gempa suatu struktur dengan metoda analisa nilai rata-rata berbobot dengan gaya geser dasar yang dipikul oleh masing-masing jenis subsistem sebagai besaran pembobotnya, maka pertama kali tentukan dahulu gaya geser dasar dari sistem untuk masing-masing arah yaitu V x dan V y dan gaya geser dasar dari masing-masing subsistem yang besarnya V xs dan V ys. Langkah selanjutnya adalah menghitung faktor reduksi gempa representatif dengan cara pembobotan dengan rumus berikut ini :

VXS V R X X = = VXS VXS R XS R XS... (3.6) VYS V R Y Y = = VYS VYS R YS R YS... (3.7) dimana : R x : Faktor reduksi gempa untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-x R y : Faktor reduksi gempa untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-y V x : Gaya geser dasar untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-x V y : Gaya geser dasar untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-y R xs : Faktor reduksi gempa dari masing-masing subsistem untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-x R ys : Faktor reduksi gempa dari masing-masing subsistem untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-y V xs : Gaya geser dasar dari masing-masing subsistem untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-x V ys : Gaya geser dasar dari masing-masing subsistem untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-y Untuk cara langsung, penggunaan Faktor Reduksi Gempa (R) dapat langsung digunakan dengan nilai R untuk SRPMK = 8,5 dan SRPMM = 6,5. Kemudian dilakukan analisa pada frame beban tanpa bantuan dinding geser, terhadap beban lateral 25%. Gaya geser untuk desain tulangan frame harus memenuhi besar 25% dari gaya Geser Tingkat awal. Gaya Geser 25% pada frame tersebut menjadi acuan untuk melakukan desain penulangan. Untuk metode perhitungan Faktor Reduksi Gempa (R) dengan cara pembobotan, disamping harus dihitung R representatif maka harus dilakukan analisa terhadap suatu faktor pangali yang menjadi koreksi terhadap antara beban gempa dinamik. Hal tersebut akan diuraikan pada bab selanjutnya.